KR102468769B1 - 글로벌 항법 위성 시스템 리시버 및 그것의 신호 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 리시버는, 제 1 저전력 신호 경로 및 제 1 고전력 신호 경로를 포함하는 프런트 엔드 프로세서(FEP), 제 2 저전력 신호 경로 및 제 2 고전력 신호 경로를 포함하는 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈, 그리고 상기 GNSS 리시버에 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하도록 프로그램되고, 그리고 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여 상기 FEP의 상기 제 1 저전력 및 제 1 고전력 신호 경로들과 상기 IGSP 모듈의 상기 제 2 저전력 및 제 2 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하도록 프로그램되는 모듈을 포함한다.

Description

글로벌 항법 위성 시스템 리시버 및 그것의 신호 처리 방법{GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM RECEIVER AND METHOD OF PROCESSING SIGNAL THEREOF}
본 발명은 글로벌 항법 위성 시스템(global navigation satellite system, GNSS) 리시버(receiver)들에서 전력 소비를 감소하기 위한 구조에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도(C/No)에 기초하여 GNSS 리시버에 수신된 신호들을 처리하도록 구성되고, 선택적인 저전력 및 고전력 신호 통로들을 포함하는 GNSS 리시버들에 관한 것이다.
GPS(미국), Glonass(러시아), Beidou(중국), 및 Galileo(유럽)와 같은 다중 위성 항법 시스템들이 나타나고 있다. 각 시스템은 약 30개의 위성들로부터 전송하고 소비자 등급의 GNSS 리시버들(스마트폰에 내장된)을 사용할 수 있게 하는 120개가 넘는 항법 위성들을 사용한다. 이러한 위성 항법 시스템들 각각은 서로 다른 구조를 가지고 서로 다른 주파수로 전송한다. 다중 위성 항법 시스템들의 위성들은 GNSS 리시버에 수신되는 전력의 다양한 범위를 가질 확률이 높다. 따라서, GNSS 리시버 개발자들은, GNSS 리시버의 전력 소비를 줄이면서, 전술된 모든 위성 시스템들에게 동시에 GNSS 리시버 액세스를 제공하기 위해 노력하고 있다.
다양한 요소들이 GNSS 리시버의 수신 전력에서 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, GNSS 리시버의 사용자 안테나에 수신된 신호 전력은, 안테나 종류 및 신호 수신 환경에 따라, 대략 5dB-Hz 에서 54dB-Hz 의 범위를 가질 수 있다. 예를 들면, 일종의 안테나(즉, 스마트폰의 와이어(wire) 안테나)는 좀 더 등방성 안테나 수신 패턴(pattern)을 가지는 반면에, 일종의 안테나(즉, 내장된 자동차 항법 시스템 용 패치(patch) 안테나)는 제니스 방향(zenith direction)으로 더 높은 게인(gain)을 가질 수 있다. 또한, 수신된 신호들의 수신된 신호 전력은, 신호 차단 및 페이딩(fading) 때문에, 상당히 다양할 수 있다. 신호 차단 및 페이딩(fading)은 GNSS 리시버에 도달하는 직접 신호의 버전(version)을 변경하는 멀티패스 페이즈(multipath phase)에 의해 일어날 수 있다.
전통적인 GNSS 리시버들은 수신된 신호와 관련된 간섭을 완화하도록, 즉, 수신된 신호들의 C/No이 상대적으로 낮은 경우(20dB-Hz와 같거나 낮은 경우), 신호에 제공되는 정보가 성공적으로 처리됨을 확실히 하도록, 즉, 최소의 GNSS 획득/추적 및 측정 무결성을 유지하도록 구성된 복합 회로(complex circuitry)를 이용하여 수신된 신호들을 처리한다. 이러한 복합 회로는 신호들을 처리하기 위해 상당한 전력량을 사용한다.
전통적인 GNSS 리시버들은 상대적으로 높은 C/No(즉, 30dB-Hz와 같거나 큰)을 가지는 수신 신호들을 처리하기 위해 동일한 복합 회로를 사용한다. 따라서, 불필요한 전력의 낭비가 발생할 수 있다. 특히, 상대적으로 높은 C/No을 가지는 수신 신호들은 일반적으로 최소한의 GNSS 획득/추적 및 측정 무결성에 대하여 상당한 디자인 마진(design margin)을 가진다. 따라서, 그러한 복합 회로는 요구되지 않을 수 있다. 예를 들면, 특정 GNSS 위성이 50dB-Hz의 C/No로 수신하면, 측정 품질 이전에 대략 20dB-Hz의 마진이 있다. 따라서, 항법 정밀도가 지나치게 이루어진다. 이와 같이, 그러한 수신 신호들은, 상대적으로 낮은 C/No를 가지는 신호를 처리하기 위해 사용되는, 복합 회로보다 간단한 회로를 이용하여 처리될 수 있다.
따라서, 수신된 신호의 C/No에 기초하여 GNSS 리시버에 수신된 신호들을 처리하도록 구성되고, 선택적인 저전력 및 고전력 신호 통로들을 포함하는 GNSS 리시버들은 필요하다.
본 발명의 목적은 글로벌 항법 위성 시스템(global navigation satellite system, GNSS) 리시버(receiver)들에서 전력 소비를 감소하기 위해 선택적인 저전력 및 고전력 신호 통로들을 포함하는 글로벌 항법 위성 시스템 리시버 및 그것의 신호 처리 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 리시버는, 제 1 저전력 신호 경로 및 제 1 고전력 신호 경로를 포함하는 프런트 엔드 프로세서(FEP), 제 2 저전력 신호 경로 및 제 2 고전력 신호 경로를 포함하는 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈, 그리고 상기 GNSS 리시버에 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하도록 프로그램되고, 그리고 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여 상기 FEP의 상기 제 1 저전력 및 제 1 고전력 신호 경로들과 상기 IGSP 모듈의 상기 제 2 저전력 및 제 2 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하도록 프로그램되는 모듈을 포함한다.
실시 예로서, 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 크거나 같으면, 상기 모듈은 상기 제 1 및 제 2 저전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택한다.
실시 예로서, 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 작거나 같으면, 상기 모듈은 상기 제 1 및 제 2 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택한다.
실시 예로서, 상기 제 1 저전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 1 고전력 신호 경로는 턴 오프 되고, 상기 제 1 고전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 1 저전력 신호 경로는 턴 오프 된다.
실시 예로서, 상기 제 2 저전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 2 고전력 신호 경로는 턴 오프 되고, 상기 제 2 고전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 2 저전력 신호 경로는 턴 오프 된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS)으로부터 수신된 신호를 처리하는 신호 처리 방법은, GNSS 리시버에서 상기 GNSS로부터 전송된 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하는 단계, 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여, 상기 GNSS 리시버의 프런트 엔드 프로세서(FEP)의 제 1 저전력 신호 경로 및 제 1 고전력 신호 경로, 그리고 상기 GNSS 리시버의 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈의 제 2 저전력 신호 경로 및 제 2 고전력 신호 경로 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 선택하는 단계는, 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 크거나 같으면, 상기 제 1 및 제 2 저전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택한다.
실시 예로서, 상기 선택하는 단계는, 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 작거나 같으면, 상기 제 1 및 제 2 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 리시버는, 저전력 신호 경로 및 고전력 신호 경로를 포함하는 프런트 엔드 프로세서(FEP), 그리고 상기 GNSS 리시버에 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하도록 프로그램되고, 그리고 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여 상기 FEP의 상기 저전력 및 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하도록 프로그램되는 모듈을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 리시버는, 저전력 신호 경로 및 고전력 신호 경로를 포함하는 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈, 그리고 상기 GNSS 리시버에 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하도록 프로그램되고, 그리고 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여 상기 IGSP 모듈의 상기 저전력 및 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하도록 프로그램되는 모듈을 포함한다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시 예에 따르면, GNSS 리시버들에서 전력 소비를 감소하기 위해, 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도(C/No)에 기초하여 GNSS 리시버에 수신된 신호들을 처리하도록 구성되고, 선택적인 저전력 및 고전력 신호 통로들을 포함하는 글로벌 항법 위성 시스템 리시버 및 그것의 신호 처리 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 GNSS 리시버를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 FEP(front end processor)를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도 2에 도시된 FEP의 저전력 회로 구성들을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 FEP의 복합 믹서로의 입력을 생성하기 위해 사용되는 sin/cos 룩업테이블(LUT)을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 믹서들의 구성들을 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 FEP의 I&D 필터들의 동작을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 GNSS 리시버의 IGSP 모듈의 저전력 회로를 보여주는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도 2에 도시된 FEP의 고전력 회로 구성들을 보여주는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 도 2에 도시된 IGSP 모듈의 고전력 회로 구성들을 보여주는 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 GNSS로부터 수신된 신호를 처리하기 위한 방법을 보여주는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 GNSS 리시버의 구성들을 보여주는 블록도이다.
본 발명의 다양한 실시 예들이 이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 자세하게 설명될 것이다. 이하의 설명에서, 자세한 구성 및 요소와 같은 특정한 설명들은 단지 본 발명의 실시 예들의 전체적인 이해를 돕기 위해 제공될 것이다. 따라서, 이 기술 분야에 정통한 사람은 본 발명의 범위 및 기술적 사상으로부터 벗어나지 않고 실시 예들의 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 잘 알려진 기능들 및 구조들의 설명은 명확성과 간결성을 위해 생략되었다.
상술한 바와 같이, 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도(C/No)에 기초하여 GNSS 리시버에 수신된 신호들을 처리하도록 구성되고, 선택적인 저전력 및 고전력 신호 통로들을 포함하는 GNSS 리시버들은 통신에 유용한다. 그러한 GNSS 리시버는 이하에서 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 GNSS 리시버(100)를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, GNSS 리시버(100)는, GNSS 리시버(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로세서 또는 프로세서들(미도시)에 의해 제어되는, 아날로그 도메인(102) 및 디지털 도메인(104)을 포함한다. 아날로그 도메인(102)은 안테나(106)를 통해, GPS(미국), Glonass(러시아), Beidou(중국), 및 Galileo(유럽)과 같은, 하나 이상의 GNSS로부터 GNSS 신호들을 수신한다. 또한, GNSS 리시버(100)는, 증강된 GNSS들과 같이, 다른 GNSS들로부터 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다.
아날로그 도메인(102)은 발진기(108), RF/IF(radio frequency/intermediate frequency) 회로(110) 및 적어도 하나의 ADC(analog-to-digital converter, 112)를 포함한다. 발진기(108)는 알려진 방식으로 동작하며, 따라서 그에 대한 설명은 생략한다.
RF/IF 회로(110)의 RF/IF 리시버(미도시)는 안테나(106)를 통해 아날로그 신호를 수신하고, 아날로그 신호를 디지털 도메인(104)으로 전송되는 디지털 신호로 변환하는 ADC(112)로 아날로그 신호를 전송한다.
계속해서 도 1을 참조하면, 디지털 도메인(104)은 프런트 엔드 프로세서 (front end processor; 이하에서 FEP, 114), 신호 저장 메모리(116), 개별 GNSS 위성 처리(individual GNSS satellite processing; 이하에서 IGSP) 모듈(118), 및 항법 솔루션(navigation solution) 모듈(120)을 포함한다. 이러한 구성들은 ADC(112)로부터 수신되는 디지털화된 신호를 처리한다. 이에 의해서 GNSS 리시버가 수신된 신호를 전송한 위성을 연결하여 추적할 수 있도록 한다.
항법 솔루션 모듈(120)은 알려진 방식으로 동작하며, 따라서 그에 대한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 FEP를 보여주는 블록도이다. FEP(114)는 두 가지 동작 모드로 동작할 수 있다. 특히, FEP(114)는, GNSS 리시버(100)에서 전체 성능이 요구될 경우, 제 1 동작 모드(고전력 모드)로 동작할 수 있다(즉, 최소의 C/No 손실 및 최대의 간섭 완화 능력의 관점에서). FEP(114)는, GNSS 리시버(100)에서 전체 성능이 요구되지 않을 경우, 제 2 동작 모드(저전력 모드)로 동작할 수 있다(즉, 최소의 전력 소비, C/No 손실과 더 적은 전력 소비를 위한 간섭 완화 능력 사이의 균형의 관점에서).
FEP(114)는 전술한 GNSS들(GPS, Glonass, Beidou, 및 Galileo) 각각으로부터 수신된 신호들을 처리하기 위해 제 1 및 제 2 동작 모드 하에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이를 위해서, FEP(114)는 GNSS들로부터 수신된 신호들을 처리하도록 구성된 GNSS 리시버 처리 모듈(122a), 그리고 Glonass 및 Beidou GNSS들로부터 수신된 신호들을 각각 처리하도록 구성된 GNSS 리시버 처리 모듈들(122b, 122c)을 포함할 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, GNSS 처리 모듈들은 더 많이 또는 더 적게 사용될 수 있다. 예를 들면, FEP(114)는 4 개의 GNSS 리시버 처리 모듈들을 포함할 수 있다(즉, 각 GNSS를 위한 GNSS 리시버 처리 모듈). GNSS 리시버 처리 모듈들(122a-122c) 각각은 저전력 신호 처리 경로 및 고전력 신호 처리 경로를 포함한다.
계속해서 도 2를 참조하면, FEP(114)는 3개의 모듈들(124a-124c), 즉, 멀티플렉서(multiplexer)들을 포함한다. 더 많거나 적은 모듈(멀티플렉서)들이 사용될지라도, 모듈들은 GNSS 리시버 처리 모듈들(122a-122c) 각각과 통신한다. 예를 들면, 하나의 모듈은 GNSS 리시버 처리 모듈들(122a-122c) 각각과 통신하도록 프로그램 될 수 있다. 모듈들(124a-124c)은 GNSS 리시버(100)에 수신된 신호의 C/No 를 검출하기 위해, 그리고 FEP(114)의 제 1 또는 제 2 동작 모드를 선택하기 위해 각각 프로그램 된다. 특히, 검출된 C/No이 소정의 한계 값과 같거나 크면, 모듈들(124a-124c)은 FEP(114)(및/또는 IGSP 모듈(118))를 위해 제 2 동작 모드(즉, 저전력 신호 처리 경로)를 선택할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 수신된 신호의 C/No 의 소정의 한계 값은 21dB-Hz 에서 54dB-Hz 의 범위를 가질 수 있다. 또한, 검출된 C/No이 소정의 한계 값과 같거나 작으면, 모듈들(124a-124c)은 FEP(114)(및/또는 IGSP 모듈(118))를 위해 제 1 동작 모드(즉, 고전력 신호 처리 경로)를 선택할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 수신된 신호의 C/No 의 소정의 한계 값은 5dB-Hz 에서 20dB-Hz 의 범위를 가질 수 있다.
신호 저장 메모리(116)로 수신된 신호를 보낼 때, 모듈들(124a-124c) 각각은 고전력 신호 처리 경로 및 저전력 신호 처리 경로 사이에서 선택하도록 구성된다. 즉, 저전력 신호 처리 경로 또는 고전력 신호 처리 경로 중에서 동작 모드가 선택될 때, 다른 신호 처리 경로는 턴 오프 되고, 그 경로의 구성들은 동작하지 않는다(예를 들면, 클록 게이팅 동작(clock gating operation)에 의해).
C/No 한계 모드 고려사항들은 GNSS 리시버의 데이터 디코딩 한계, GNSS 리시버 다이나믹스(dynamics)(즉, 더 넓은 추적 루프 대역폭을 요구하는 더 높은 다이나믹스(dynamics)는, 차례로, 더 높게 수신된 C/No 로부터 이익을 얻는다), 및 GNSS 리시버의 추적 한계를 포함할 수 있다. 하지만, 이것들에 제한되지 않는다. GNSS 리시버의 데이터 디코딩 한계는 약 23-30dB-Hz 의 범위를 가질 수 있다(GNSS 시스템에 의존적이다). GNSS 리시버의 추적 한계는 약 5-12dB-Hz 의 범위를 가질 수 있다(GNSS 리시버의 데이터 제거 가용성(data stripping availability)에 의존적이다).
본 발명의 실시 예에 따르면, 저전력 신호 처리 경로와 관련된 C/No 손실은 제어되는 조건들 하에서 디자인 시뮬레이션(design simulation) 또는 포스트 디자인 측정(post design measurement)을 통하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 위성 수신 신호 경로에서 제 2 동작 모드가 5dB 손실을 발생할 때 저전력 신호 처리 경로를 통해 수신된 신호를 처리하는 것이 알려져 있다면, GNSS 리시버(100)는 5dB 손실을 보상하기 위해 그것의 보고된 C/No 측정 값을 5dB 위로 조절할 수 있다. 그로 인해 GNSS 리시버(100)에서 관측된 신호 강도는 제 2 동작 모드로 들어간 것에 영향을 받지 않을 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 FEP(114)의 저전력 회로 구성들을 보여주는 블록도이다. 도 3을 참조하면, FEP(114)는 각 GNSS를 위하여 각각의 sin/cos 로컬 캐리어 생성 모듈(sin/cos local carrier generation module; 126a-126c), 복합 믹서(complex mixer; 128a-128c), 및 통합 및 덤프 필터(integrate and dump filter, 이하에서 I&D 필터; 130a-130c)를 포함한다. 또한, Galileo/GNSS를 위하여 FEP(114)는 특별히 Galileo 신호들을 처리하기 위해 사용되는 분리 처리 블록(131)을 사용할 수 있다.
저전력 신호 처리 경로가 대응하는 GNSS를 위해 선택되는 경우, 특정 GNSS의 저전력 신호 처리 경로들의 구성들은 ADC(112)가 출력 가능한 비트들(즉, 고전력 신호 처리 경로가 선택된 경우 5-10비트가 출력된다)보다 더 적은 비트들(즉, 1비트, 2비트, 3비트 등)을 처리하도록 구성된다. 가우시안 잡음(Gaussian noise)에서, ADC(112)로부터 1비트를 처리하는 것은 대략 2dB C/No 손실을 더하고, 2비트를 처리하는 것은 대략 0.5dB C/No 손실을 더하고, 3비트를 처리하는 것은 대략 0.2dB C/No 손실을 더한다는 것을 알 수 있다.
저전력 신호 처리 경로들은, 최소 전력 동작으로, ADC(112)로부터 수신된 신호의 1비트(즉, 사인 비트(sign bit)) 표시(representation)를 처리할 수 있다. 이 경우에, GNSS들 각각과 관련된 저전력 신호 처리 경로들은 신호 저장 메모리(116)로 1비트 신호를 저장하기 위해 출력한다. 그러면 1비트 신호는 IGSP 모듈(118)로 전송되고 IGSP 모듈(118)의 저전력 신호 처리 모듈에 의해 처리될 수 있다. 1비트로 수신된 신호를 표시하는 것은 더 많은 비트들로 표시하는 것에 비하여 추가적인 C/No 손실의 최소량을 제공한다. 예를 들면, 2비트에 비하여 1비트로 수신된 신호를 표시하는 것은 단지 1.5dB의 추가적인 C/No 손실을 가중한다. 그것은 최소의 간섭에서 중요한 양은 아니다.
예시적으로, 검출된 C/No이 상대적으로 낮은 경우, 수신된 신호의 2비트 또는 3비트 표시로 처리하는 것의 이점이 입증될 수 있다(즉, 25 dB Hz). 2비트 또는 3비트 표시를 처리하는 것은 C/No 손실을 증가시키는 반면에, GNSS 리시버(100)에 의해 소비되는 전력을 증가시키는 경향이 있다. 예를 들면, 수신된 신호를 2비트 또는 3비트로 표시하는 경우, FEP(114)는 신호 저장 메모리(116)로 쓰기 동작을 수행하도록 요구하고, IGSP 모듈(118)은 신호 저장 메모리(116)으로부터 읽기 동작을 수행하도록 요구된다. 이러한 동작들은 GNSS 리시버에 의한 전력 소비를 증가시킨다. 하지만, 1비트에 의해 수신된 신호가 표시되는 경우, 이러한 쓰기 및 읽기 동작들은 FEP(114) 및 IGSP 모듈(118)에 의해 각각 더 적게 수행된다. 따라서, GNSS 리시버(100)에 의해 더 적은 전력이 사용된다.
계속해서 도 3을 참조하면, sin/cos 로컬 캐리어 생성 모듈들(126a-126c)은 48fx 클록 비율로 ADC(112)로부터 신호(복합 신호)를 수신한다. sin/cos 로컬 캐리어 생성 모듈들(126a-126c) 각각은, 도 4에서 보여지는, sin/cos 함수 값들을 포함하는 룩업테이블(LUT)을 포함한다.
ADC(112)로부터 수신된 복합 신호는 GNSS 리시버(100)에 의해 수신된 신호의 IL 및 QL 데이터 스트림(data stream)들(도 5 참조)을 포함한다. sin/cos 로컬 캐리어 생성 모듈들(126a-126c)은 ADC(112)로부터 수신된 신호를 처리하고, 도 4의 룩업테이블(LUT)에 포함된 sin/cos 함수 값들을 사용하여 두 개의 3비트 신호들을 생성한다. sin/cos 로컬 캐리어 생성 모듈들(126a-126c)은 IL 및 QL 데이트 스트림들을 표시한 두 개의 3비트 신호들을 대응하는 복합 믹서(128a-128c)로 전송한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 FEP(114)의 복합 믹서들(128a-128c)을 보여주는 블록도이다. 복합 믹서들(128a-128c)은 동일하기 때문에, 설명의 편의를 위해, 복합 믹서(128a)만 도시하였다. 복합 믹서(128a)는, ADC(112)로부터 IL 및 QL 데이터 스트림들을 표시하는 두 개의 3비트 신호들과 IS 및 QS 데이터 스트림들을 표시하는 두 개의 1비트 신호들을 수신하도록 배열되는, 복수의 승산기(multiplier)들 및 가산기(adder)들을 포함한다. ADC(112)로부터 수신된 두 개의 1비트 신호들은 48fx 클록 비율로 전송된다. 복합 믹서(128a)는 아래의 복합 믹서 함수들을 이용하여 혼합 동작(mixing operation)을 수행한다.
Figure 112015065885866-pat00001
Figure 112015065885866-pat00002
도 3에 도시된 바와 같이, 복합 혼합 함수(complex mixing function)가 수행된 후에, 복합 믹서(128a)는 Iout 및 Qout 데이터 스트림들을 표시하는 두 개의 복합 4비트 신호들을 출력한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 FEP(114)의 I&D 필터들(130a-130c)의 동작을 보여주는 도면이다. I&D 필터들(130a-130c)은 동일하기 때문에, 설명의 편의를 위해, I&D 필터(130a)의 동작만 설명한다. 도 6에 도시된 바와 같이, I&D 필터(130a)는, Iout 및 Qout 데이터 스트림들을 표시하는 두 개의 복합 1비트 신호들을 출력하기 위해(즉, 두 개의 사인(sign) 비트들), 알려진 통합 및 덤프 함수를 수행하도록 구성된 9비트 사인드 누산기(signed accumulator)이다. 설명의 편의를 위해, 복합 믹서(128a)로부터의 Iout 및 Qout 데이터 스트림 출력들은 하나의 신호로서 표시된다. 두 개의 1비트 신호들은 2fx 클록 비율로 신호 저장 메모리(116)로 전송된다(즉, GPS/Galileo GNSS들을 위해). 즉, 사인 비트(sign bit) 값으로 +1 또는 -1이 출력된다. 처리되는 신호가 Glonass 및 Beidou GNSS들로부터 수신된 경우, 대응하는 I&D 필터들(130b, 130c)은 신호 저장 메모리(116)로 두 개의 1비트 신호들을 4fx 클록 비율 및 8fx 클록 비율로 각각 전송하도록 구성된다(도 3 참조).
GPS 의사 잡음 코드(pseudo noise code, PN) 기준 코드가 전송될 때의 비율은 fx의 두 배인 2fx이라는 것을 알 수 있다. 게다가 여기에서 설명되는 신호 처리 방법들은 약간의 주파수 오프셋(offset)이 중요하다. 2fx 비율은 신호 저장 메모리(116)에 정보를 저장하기 위해 사용되는 샘플링 주파수들 중에 하나이다. 더 향상된 성능을 위해, 신호 저장 메모리(116)는 4x, 8fx, or 12fx 데이터로 저장될 수 있다.
신호 저장 메모리(116)는 IGSP 모듈(118)이 여러 가설로 여러 번 데이터를 처리하도록 허용할 수 있다(IGSP 모듈(118)은 2fx보다 매우 높은 클록 비율로 동작한다). 각 가설은 다른 위성, 다른 GNSS 시스템, 또는 다른 시간 정렬이나 캐리어 주파수를 표시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 GNSS 리시버(100)의 IGSP 모듈(118)의 저전력 회로를 보여주는 블록도이다. 도 7을 참조하면, Iout 및 Qout 데이터 스트림들의 두 개의 1비트 신호들(복합 신호들)은 신호 저장 메모리(116)로부터 IGSP 모듈(118)의 복합 믹서(132)로 전송될 수 있다. 또한, 복합 믹서(132)는 2fx 클록 비율로 캐리어 수치 제어 발진기(carrier numerically controlled oscillator; 도 8의 NCO(148)를 참조)로부터 사인 비트(sign bit)를 수신하고, Iout 및 Qout 데이터 스트림들을 위한 두 개의 1비트 신호들 및 NCO(148)로부터의 사인 비트(sign bit)의 알려진 복합 혼합 함수를 수행하고, 합산 모듈들(summation module; 134, 136)로 전송되는 복합 2비트 신호(즉, -2, 0, 또는 +2)를 출력한다.
합산 모듈들(134, 136)로부터 출력된 신호들을 코릴레이트(correlate)하기 위해, 합산 모듈(136)로 전송되는 2비트 복합 신호는 2fx 샘플 지연 모듈(138)에 의해 지연된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 2fx 샘플 지연 모듈(138)는 합산 모듈(136)로 전송되는 2비트 복합 신호 대신에 합산 모듈(134)로 전송되는 2비트 복합 신호를 지연할 수도 있다.
합산 모듈들(134, 136)은 알려진 합산 함수들을 수행하고, 결과 신호로부터 사인 비트(sign bit)를 추출하도록 프로그램 된 사인 비트 추출 모듈들(140, 142) 각각으로 3비트 신호(즉, -4, -2, 0, +2, 또는 +4)를 전송한다.
추출된 사인 비트(sign bit)들은 사인 비트 추출 모듈들(140, 142)로부터 수신된 사인 비트(sign bit)들과 수신된 신호를 전송한 위성으로부터의 PN 기준 코드를 비교하도록 프로그램 된 정합 필터 모듈(144)로 전송된다. 특히, 각 위성은 식별 가능한 고유의 코드를 전송한다. PN 기준 코드는 하나의 fx 비율로 전송된다. 사인 비트 추출 모듈들(140, 142)로부터 수신된 사인 비트(sign bit)들은 수신된 신호를 포함하는 정렬의 시간 오프셋 위치 가설(time offset position hypotheses) 두 개를 표시한다. 이러한 가설들의 정확성은, PN 비트들의 스트림에 대하여 사인 비트 추출 모듈들(140, 142)로부터 수신된 사인 비트(sign bit)들로부터 Q 및 I 데이터 스트림들을 코릴레이트(correlate)하여, 정합 필터 모듈(144)에서 검사된다. 수신된 사인 비트(sign bit)들 및 PN 기준 코드 사이의 정합은 사인 비트(sign bit)들에 의해 표시되는 수신된 신호가 오염되지 않은(즉, 손상되지 않은) IGSP 모듈(118)로 알려진다. 그 후에, 표시된 신호는 IGSP 모듈(118)의 나머지 구성들(즉, 신호 가설 메모리 모듈(119), 획득/추적 모듈(121) 등, 도 9 참조)에 의해 처리되고, 항법 솔루션을 생성하는 항법 솔루션 모듈(120)로 전송된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 FEP(114)의 고전력 회로 구성들을 보여주는 블록도이다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 IGSP 모듈(118)의 고전력 회로 구성들을 보여주는 블록도이다. FEP(114) 및 IGSP 모듈(118)의 고전력 회로 구성들은 FEP(114)가 제 1 동작 모드로 동작하는 경우(즉, C/No이 소정의 한계 값보다 작거나 같은 경우)에 사용된다. 도 8 및 도 9에 도시된 고전력 회로 구성들은 알려져 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
하지만, FEP(114) 및/또는 IGSP 모듈(118)이 제 1 동작 모드로 동작하는 경우, 수신된 신호를 처리하기 위해 필요한, 도 8 및 도 9에 도시된 추가적인 회로로 인하여 GNSS 리시버(110)에서 상당한 전력 소비가 있음을 알 수 있다.
특히, 고전력 회로는, ADC(112)로부터 수신된, 2비트 내지 10비트(또는 그 이상의 비트)일 수 있는 디지털화된 신호를 처리한다. 추가적인 비트들은 가우시안 잡음의 존재 하에서 더 적은 C/No 손실을 제공하기 위해 사용되고, 그리고 간섭 소스들(즉, 협대역 연속파 재머(narrow band continuous wave jammer)들)의 존재 하에서 더 큰 간섭 완화 능력을 제공하기 위해 사용된다. 또한, 고전력 회로는, GNSS 리시버(100)에 의해 일반적으로 요구되는 다이나믹 범위 요구사항(dynamic range requirement)들을 수용하기 위해, 더 높은 디지털 비트 표시들을 사용한다.
또한, GNSS 리시버(100)에 수신된 신호를 표시하는 더 큰 비트 수를 이용하는 것은 수신된 신호의 하모닉 콘텐트(harmonic content)를 줄이는 것을 도와준다. 수신된 신호의 하모닉 콘텐트(harmonic content)는 협대역 연속파 재머들을 생성할 수 있는 협대역 간섭자(narrowband interferer)들을 일으키는 것으로 알려져 있다.
GNSS 리시버(100)에 수신된 신호의 비트 표시는 일반적으로 I 및 Q 데이터 스트림들을 위한 5비트보다 더 크다. 이상에서 설명된 FEP(114)의 제 1 복합 믹스 동작(complex mix operation)들은, FEP(114) 및/또는 IGSP 모듈(118)의 고전력 신호 처리 경로와 관련되는 회로에 의해 더욱 처리가 요구되는, 10비트보다 더 큰 출력들을 수반할 수 있다. 도 8에서, 각 GNSS의 FEP(114)는 하나 이상의 저역 필터들, 간섭 검출 및 완화 회로, 그리고 재양자화 모듈들 등을 포함할 수 있다. 도 9에서, IGSP 모듈(118)은 신호 가설 메모리 모듈(119), 및 신호 획득/추적 모듈(121) 등을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 GNSS로부터 수신된 신호를 처리하기 위한 방법을 보여주는 순서도이다. 설명의 편의를 위해, GPS GNSS로부터 전송된 신호를 수신하는 측면에서 설명된다.
신호는 GNSS(즉, GPS)들 중 적어도 하나로부터 GNSS 리시버(100)에 의해 수신된다(200 단계). 모듈(124a)은 수신된 신호의 C/No 을 검출한다(202 단계). 만약 검출된 C/No이 소정의 C/No 한계 값보다 크거나 같으면, 모듈(124a)은 GNSS 리시버(100)를 제 2 동작 모드에 위치시킨다(204 단계). 반대로, 만약 검출된 C/No이 앞에서 언급한 C/No 한계 값보다 작거나 같으면, 모듈(124a)은 GNSS 리시버(100)를 제 1 동작 모드에 위치시킨다(또한, 204 단계). 전술한 바와 같이, 특정한 동작 모드가 선택되는 경우(즉, 저전력 신호 처리 경로 또는 고전력 신호 처리 경로 중 하나), 다른 신호 처리 경로는 턴 오프 된다.
제 2 동작 모드가 선택되는 경우, 저전력 신호 처리 경로는 ADC(112)의 출력보다 더 적은 비트들을 처리한다. 예를 들면, 최저 전력의 동작을 위해, ADC(112)로부터의 디지털화된 5비트 모두를 사용하는 대신에, 1비트(즉, 사인 비트(sign bit))가 디지털화된 신호의 표시로서 사용된다.
제 2 동작 모드가 선택되는 경우, 디지털화된 신호의 1비트 표시는 앞에서 설명된 FEP(114) 및 IGSP 모듈(118)의 저전력 신호 처리 경로들의 구성들을 통하여 처리된다.
만약 수신된 신호의 C/No이 소정의 C/No 한계 값 아래로 내려가면, 모듈(124a)은 제 1 동작 모드로 전환한다. 그리고 모든 비트들, 즉, ADC(112)로부터 디지털화된 신호의 5비트는 사용되고, FEP(114)의 고전력 신호 처리 경로를 통하여 처리된다.
하지만, 이것은 FEP(114)이 제 1 동작 모드로 전환된 이후에 IGSP 모듈(118)을 제 2 동작 모드로 유지하는 것이 유리하다는 것을 증명할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, FEP(114) 및 IGSP 모듈(118)은 서로에 대하여 독립적으로 제어될 수 있다. 즉, IGSP 모듈(118)이 제 2 동작 모드를 유지하고 있는 동안, FEP(114)는 제 1 동작 모드로 전환될 수 있다(즉, 신호 추적 및 측정 무결성을 유지 할 수 있다).
제 1 및 제 2 동작 모드 사이에서 전환할 수 있는 GNSS 리시버(100)를 제공하는 것(즉, C/No 손실 및 간섭 완화 능력이 우선되지 않는 경우)은 GNSS 리시버(100)의 전체적인 전력 소비를 감소시키고, 따라서 일반적인 GNSS 리시버들의 단점들을 극복할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 동작 모드 사이에서 전환할 수 있는 GNSS 리시버(100)를 제공하는 것은 각각의 위성들이 저전력 동작으로 타겟(target)될 수 있는 어번 캐니언(urban canyon) 환경들과 같은 장소들에서 이점을 증명할 수 있다 (즉, 위성들 사이에서 큰 C/No 변동을 보여주는 환경들).
이상에서 참조한 다양한 도면들로부터, 이 분야 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 어떠한 변형을 할 수 있을 것이다. 예를 들면, 고성능이 필요한 경우(즉, 더 미약한 신호들을 검출할 수 있는)와 같이, 저전력 신호 처리 경로를 사용하는 저전력 동작 모드에 대신하여(또는 추가하여), GNSS 리시버(100)는 하나 이상의 고전력 동작 모드(즉, 제 3 동작 모드)들을 사용할 수 있다. 이러한 경우에, 고전력 동작 모드는, FEP(114) 및 IGSP 모듈(116)에 관하여 상술된 고전력 신호 처리 경로와 다른, 고전력 신호 처리 경로를 사용한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 GNSS 리시버(100)는 다중 모드 IGSP 모듈(318)와 통신하도록 구성된 FEP(314) 및 신호 저장 메모리(316)를 포함할 수 있다.
신호 저장 메모리(316)는 신호 저장 메모리(116)와 유사한 구성들을 포함하고, 신호 저장 메모리(116)와 유사하게 기능한다. 마찬가지로, FEP(314)는 FEP(114)와 유사한 구성들을 포함하고, FEP(114)와 유사하게 기능한다. 따라서, 이러한 구성들의 자세한 설명은 생략한다.
이해할 수 있는 바와 같이, 이러한 구성들이 제 3 동작 모드에서 동작하기 위해 신호 저장 메모리(316) 및 FEP(314)에 어떠한 변형들은 필요할 수 있다.
다중 모드 IGSP 모듈(318)은 서브시스템(319a) 및 서브시스템(319b)을 포함한다.
서브시스템(319a)은 NCO(326) 및 신호 저장 메모리(316)로부터 입력 신호를 각각 수신하는 고성능 신호 처리 모듈(320), 저성능 신호 처리 모듈(322), 및 보통 성능 신호 처리 모듈(324)을 포함한다.
고성능 신호 처리 모듈(320), 저성능 신호 처리 모듈(322), 및 일반 성능 신호 처리 모듈(324) 각각은 3개의 모듈들(즉, 멀티플렉서, 328a-328c)로 출력한다. 예를 들면, 신호는 동작 모드에 의존하여 하나 이상의 비트들일 수 있다.
모듈(328a)은 갈릴레오 디모듈레이션 메모리 모듈(Galileo demodulation memory module, 332)과 양방향 통신을 하는 갈릴레오 디모듈레이터(GalILeo demodulator, 330)로 신호를 출력한다. 갈릴레오 디모듈레이션 메모리 모듈(332)은, 소프트웨어/하드웨어 인터페이스와 같은, GNSS 리시버(100)의 하나 이상의 다른 구성들로 신호를 출력한다.
모듈(328b)은 다중 모드 IGSP 모듈(318)의 서브시스템(319b)의 하나 이상의 구성들로 신호를 출력하는 프롬프트 메모리 모듈(prompt memory module, 336)과 양방향 통신을 하는 프롬프트 누산기(prompt accumulator, 334)로 신호를 출력한다. 예를 들면, 프롬프트 메모리 모듈(336)은 하드웨어 추적 루프 모듈(hardware tracking loop module, 338), 또는 TH 모듈과 같은 다른 모듈로 신호를 출력할 수 있다.
모듈(328c)은 코드 메모리 모듈(code memory module, 344)로부터 입력 신호를 수신하는 코드 생성기 모듈(code generator module, 342)(또는 미도시된 로더(loader))로부터 입력 신호를 수신하는 정합 필터 모듈(matched filter module, 340)로 신호를 출력한다.
정합 필터 모듈(340)은, 코히런트 버퍼 모듈(348)과 양방향 통신을 하고 그리고 다중 모드 IGSP 모듈(318)의 서브시스템(319b)의 하나 이상의 구성들(즉, FFT 모듈(fast furrier transform module, 350))로 신호를 출력하는, 코히런트 누산기 모듈(coherent accumulator module, 346)로 신호를 출력한다. 또한, 코히런트 버퍼 모듈(coherent buffer module, 348)은 FFT 모듈(350)로 신호를 출력한다.
서브시스템(319a)의 시퀀서(sequencer, 352)는 다중 모드 IGSP 모듈(318)의 서브시스템(319b)의 하나 이상의 구성들(즉, 시퀀서(356))로 신호를 출력하는 채널 레코드 모듈(354)과 양방향 통신을 한다.
다중 모드 IGSP(316)를 포함하는 GNSS 리시버(100)의 사용은 전술된 IGSP(116)를 포함하는 GNSS(100)의 사용과 유사하다. 다만 IGSP(116)와 달리, 다중 모드 IGSP(316)는 세 가지 동작 모드에서 동작하도록 구성된다. 즉, 전술된 두 가지 동작 모드에 추가하여, 다중 모드 IGSP(316)는, 더 높은 성능이 필요한 경우(즉, 더 미약한 신호들을 검출할 수 있도록), 제 3 동작 모드로 동작하도록 구성된다.
또한 이해할 수 있는 바와 같이, FEP(314) 및 신호 저장 메모리(316)는 제 3 동작 모드에서 동작하도록 구성된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: GNSS 리시버
102: 아날로그 도메인
104: 디지털 도메인
106: 안테나
108: 발진기
110: RF/IF 회로
112: ADC
114: FEP
116: 신호 저장 메모리
118: IGSP 모듈
119: 신호 가설 메모리 모듈
120: 항법 솔루션 모듈
121: 신호 획득/추적 모듈
122a-122c: GNSS 처리 모듈들
124a-124c: 모듈(멀티플렉서)들
126a-126c: sin/cos 로컬 캐리어 생성 모듈들
128a-128c: 복합 믹서들
130a-130c: I&D 필터들
132: 복합 믹서
134, 136: 합산 모듈
138: 2fx 샘플 지연 모듈
140, 142: 사인 비트 추출 모듈
144: 정합 필터 모듈
148: NCO
314: FEP
316: 신호 저장 메모리
318: 다중 모드 IGSP 모듈
319: 서브시스템
320: 고성능 신호 처리 모듈
322: 저성능 신호 처리 모듈
324: 보통 성능 신호 처리 모듈
326: NCO
328a-328c: 모듈(멀티플렉서)들
330: 갈릴레오 디모듈레이터
332: 갈릴레오 디모듈레이션 메모리 모듈
334: 프롬프트 누산기
336: 프롬프트 메모리 모듈
338: 하드웨어 추적 루프 모듈
340: 정합 필터 모듈
342: 코드 생성기 모듈
344: 코드 메모리 모듈
346: 코히런트 누산기 모듈
348: 코히런트 버퍼 모듈
350: FFT 모듈
352, 356: 시퀀서
354: 채널 레코드 모듈

Claims (10)

  1. 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 리시버에 있어서:
    제 1 저전력 신호 경로 및 제 1 고전력 신호 경로를 포함하는 프런트 엔드 프로세서(FEP);
    제 2 저전력 신호 경로 및 제 2 고전력 신호 경로를 포함하는 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈; 그리고
    상기 GNSS 리시버에 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하도록 프로그램되고, 그리고 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여 상기 FEP의 상기 제 1 저전력 및 제 1 고전력 신호 경로들과 상기 IGSP 모듈의 상기 제 2 저전력 및 제 2 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하도록 프로그램되는 모듈을 포함하되,
    상기 프런트 엔드 프로세서(FEP) 및 상기 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈이 상기 제 1 저전력 신호 경로 및 상기 제 2 저전력 신호 경로 중 선택된 적어도 하나 이상을 사용하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 수신된 신호의 제 1 비트 양이 처리되고, 그리고 상기 프런트 엔드 프로세서(FEP) 및 상기 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈은 상기 제 1 고전력 신호 경로 및 상기 제 2 고전력 신호 경로 중 선택된 적어도 하나 이상을 사용하여 상기 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 수신된 신호의 상기 제 1 비트 양보다 큰 제 2 비트 양이 처리되는 GNSS 리시버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 크거나 같으면, 상기 모듈은 상기 제 1 및 제 2 저전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하는 GNSS 리시버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 작거나 같으면, 상기 모듈은 상기 제 1 및 제 2 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하는 GNSS 리시버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 1 고전력 신호 경로는 턴 오프 되고,
    상기 제 1 고전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 1 저전력 신호 경로는 턴 오프 되는 GNSS 리시버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 저전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 2 고전력 신호 경로는 턴 오프 되고,
    상기 제 2 고전력 신호 경로를 통하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 제 2 저전력 신호 경로는 턴 오프 되는 GNSS 리시버.
  6. 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS)으로부터 수신된 신호를 처리하는 신호 처리 방법에 있어서:
    GNSS 리시버에서 상기 GNSS로부터 전송된 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하는 단계;
    상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여, 상기 GNSS 리시버의 프런트 엔드 프로세서(FEP)의 제 1 저전력 신호 경로 및 제 1 고전력 신호 경로, 그리고 상기 GNSS 리시버의 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈의 제 2 저전력 신호 경로 및 제 2 고전력 신호 경로 중 적어도 하나를 선택하는 단계; 그리고
    상기 프런트 엔드 프로세서(FEP) 및 상기 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈이 상기 제 1 저전력 신호 경로 및 상기 제 2 저전력 신호 경로 중 선택된 적어도 하나 이상을 사용하여 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 수신된 신호의 제 1 비트 양을 처리하는 단계, 및 상기 프런트 엔드 프로세서(FEP) 및 상기 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈이 상기 제 1 고전력 신호 경로 및 상기 제 2 고전력 신호 경로 중 선택된 적어도 하나 이상을 사용하여 상기 수신된 신호를 처리하는 경우, 상기 수신된 신호의 상기 제 1 비트 양보다 큰 제 2 비트 양을 처리하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는, 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 크거나 같으면, 상기 제 1 및 제 2 저전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하는 신호 처리 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는, 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도가 미리 정해진 기준 값보다 작거나 같으면, 상기 제 1 및 제 2 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하는 신호 처리 방법.
  9. 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 리시버에 있어서:
    저전력 신호 경로 및 고전력 신호 경로를 포함하는 프런트 엔드 프로세서(FEP); 그리고
    상기 GNSS 리시버에 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하도록 프로그램되고, 그리고 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여 상기 FEP의 상기 저전력 및 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하도록 프로그램되는 모듈을 포함하되,
    상기 FEP가 상기 저전력 신호 경로를 사용하여 상기 수신된 신호를 처리할 때 상기 수신된 신호의 제 1 비트 양이 처리되고, 상기 FEP가 상기 고전력 신호 경로를 사용하여 상기 수신된 신호를 처리할 때 상기 제 1 비트 양보다 더 많은 상기 수신된 신호의 제 2 비트 양이 처리되는 GNSS 리시버.
  10. 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 리시버에 있어서:
    저전력 신호 경로 및 고전력 신호 경로를 포함하는 개별 GNSS 위성 처리(IGSP) 모듈; 그리고
    상기 GNSS 리시버에 수신된 신호의 캐리어 대 잡음 밀도를 검출하도록 프로그램되고, 그리고 상기 검출된 캐리어 대 잡음 밀도에 기초하여 상기 IGSP 모듈의 상기 저전력 및 고전력 신호 경로들 중 적어도 하나를 선택하도록 프로그램되는 모듈을 포함하되,
    상기 IGSP 모듈이 상기 저전력 신호 경로를 사용하여 상기 수신된 신호를 처리할 때 상기 수신된 신호의 제 1 비트 양이 처리되고, 상기 IGSP 모듈이 상기 고전력 신호 경로를 사용하여 상기 수신된 신호를 처리할 때 상기 제 1 비트 양보다 더 많은 상기 수신된 신호의 제 2 비트 양이 처리되는 GNSS 리시버.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105319564A (zh) * 2014-12-26 2016-02-10 上海华测导航技术股份有限公司 一种将卫星信号分为八频点进行处理的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130093496A1 (en) * 2007-10-03 2013-04-18 Texas Instruments Incorporated Power-saving receiver circuits, systems and processes

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003025618A2 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Sirf Technology, Inc. Advanced power management for satellite positioning system
EP2442127A1 (en) 2003-06-27 2012-04-18 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for reducing power consumption in a position-determination device
KR100641225B1 (ko) * 2004-12-16 2006-11-02 엘지전자 주식회사 지피에스 신호 선로 스위칭 장치 및 방법
DE102006029317A1 (de) * 2006-06-23 2007-12-27 Selex Sistemi Integrati Gmbh Polarisationsmodulierter Sender
GB2453974B (en) 2007-10-24 2010-03-24 Samsung Electronics Co Ltd Global navigation satellite system receiver and method of operation
US8024588B2 (en) 2007-11-28 2011-09-20 Mediatek Inc. Electronic apparatus having signal processing circuit selectively entering power saving mode according to operation status of receiver logic and related method thereof
TW200941204A (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Mitac Int Corp Power source control system and method thereof
US8106821B2 (en) * 2008-06-27 2012-01-31 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for use with mode-switchable navigation radio
US8836576B2 (en) 2008-10-27 2014-09-16 Mediatek Inc. Power saving method adaptable in GNSS device
US8009090B2 (en) 2009-05-05 2011-08-30 Sirf Technology, Inc. System and method for dynamic voltage scaling in a GPS receiver
US8134502B2 (en) 2009-08-13 2012-03-13 Sirf Technology, Inc. Method and apparatus for reducing power consumption in GNSS receivers
KR20120040620A (ko) 2010-10-19 2012-04-27 한국전자통신연구원 위성 항법 신호의 수신 방법 및 장치
US20120146848A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Ezer Guy Gps signal quality utilize power reduction

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130093496A1 (en) * 2007-10-03 2013-04-18 Texas Instruments Incorporated Power-saving receiver circuits, systems and processes

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