KR20010071215A

KR20010071215A - 위성 측위 시스템에서의 신호 처리를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010071215A
Application number: KR1020007012366A
Authority: KR
Inventors: 크래스너노만에프
Original assignee: 추후제출; 스냅트랙 인코포레이티드
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2001-07-28
Also published as: CA2331721C; EP1078275B1; CN1991403B; JP2002530627A; EP1078275A1; CA2331721A1; JP5068900B2; IL139459A0; KR20060090304A; US8078118B2; US20040087270A1; CN1991403A; CN100344985C; CN1316057A; MXPA00010883A; US6816710B2; HK1037730A1; WO1999057573A1; US20040147228A1; US20100182197A1

Abstract

레벨이 약한 위성 측위 시스템(SPS) 신호들을 처리하는 방법 및 장치. 일 실시예에서, SPS 수신기는, 적어도 부분적으로 공통 정보를 나타내는 적어도 2개의 신호 샘플들을 수신하며, 상기 2개의 신호 샘플들은 하나 이상의 위성 메시지들과 관련된다. 2개의 신호 샘플들을 조합하여, (예를 들어, 시간, 위치, 속도 등의)항행 정보를 2개의 신호 샘플들에 기초하여 결정하게 된다. 다른 실시예에 따르면, 2개의 신호 샘플들은 차동 복조되며 서로 합산되어 조합을 형성하게 된다.

Description

위성 측위 시스템에서의 신호 처리를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SIGNAL PROCESSING IN A SATELLITE POSITIONING SYSTEM}

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은, 위성 측위 시스템(SPS; satellite positioning system)으로부터 수신된 신호들을 이용하여 (예를 들어, 위치, 시간, 거리, 속도 등의)항행 정보를 결정하는 시스템에 관한 것이다.

발명의 배경

통상적으로, GPS 시스템(글로벌 측위 시스템)등의 SPS 수신기들은 GPS(또는 NAVSTAR)위성들 등의 다수의 위성들로부터 동시에 송신된 신호들의 상대 도착 시간을 계산하여 자신의 위치를 결정한다. 이들 위성들은, 자신의 위성 데이터 메시지의 일부로서, 소위 "천체위치표" 데이터인 클록 타이밍 상의 데이터 뿐만 아니라 위성 측위 데이터를 모두 송신한다. 또한, 상기 위성들은, 수신기가 로컬 시간을 분명하게 측정할 수 있도록 하는, 타임-오브-위크(TOW; time-of-week)정보를 송신한다. (C/A 모드에서)수신된 각 GPS 신호는, 통상적으로 "칩스"라 지칭되는, 고레이트(1.023 MHz)의 반복 의사랜덤(PN) 패턴의 1023 기호들로부터 구성된다. 또한, 50 Hz(또는 보드(baud))의 저레이트 데이터도 상기 "확산 시퀀스" 상에 부과된다. 상기 데이터는 상술한 TOW 정보의 소스이다.

통상적으로, SPS 수신기는, 수신기와 위성 비행체(SV)간의 거리를 각각 표시하는 하나 이상의 "의사 거리"측정값들을 계산한다. 통상적으로, "의사 거리"란 용어는, 더 정확한 위성들 원자 시계와 관련된 기준 시간 등의 기준 시간과 SPS 수신기의 클록에 의해 표시된 시간간의 에러 등을 포함한 하나 이상의 인자들로 인한 에러를, 거리 측정값이 포함하는 것을 나타내는 데에 이용된다. 따라서, 통상적으로, SPS 수신기는 위성 신호내에 제공된 천체위치표 데이터 및 타이밍과 함께, 의사 거리들을 이용하여 위치, 시간 및/또는 거리 등의 항행 데이터 세트를 더 정확하게 결정하게 된다.

통상적으로, SPS 수신기 위치 등의, 항행 정보의 계산을 종료하기 위해, SPS 수신기는 50 보드의 데이터를 처리하게 된다. 50 보드의 데이터를 처리하기 위해서는, SPS 수신기에 의해 수신된 위성 신호 레벨이 충분히 강해야 한다. 따라서, 수신된 신호 레벨 및/또는 신호 대 잡음비(SNR)가 너무 낮은 경우, 종래 SPS 수신기들은, 자신의 위치 및/또는 시간 등의 항행 정보를 완전히 결정할 수 없게 된다. 불행하게도, 위성 신호의 방해가 존재하는 등의 어떤 경우에는, GPS 위성들로부터 수신된 신호 레벨이 너무 낮아 위성 데이터 신호를 에러 없이 복조하여 판독할 수 없게 된다. 이러한 상황들은, 개인 트래킹 및/또는 다른 이동 애플리케이션에서 발생하게 된다.

본 발명은, 이동 위성 측위 시스템(SPS) 수신기 등의, 엔티티의 감도를 향상시켜, 잡음 및/또는 다른 인자들이 신호 강도, SNR 등을 감소시키는 이동 및/또는 다른 환경들에서, 위성 메시지를 더 잘 처리하여 시간, 위치 등의 항행 정보를더 잘 결정할 수 있도록 하는 신호 처리 방법 및 장치를 제공한다.

발명의 개요

위성 측위 시스템(SPS) 신호들을 처리하는 방법 및 장치들이 제공된다. 일 실시예에서, SPS 수신기는, 적어도 부분적으로 공통 정보를 표시하는 적어도 2개의 신호 샘플들을 수신하는데, 상기 2개의 신호 샘플들은 하나 이상의 위성 메시지들과 관련되어 있다. 2개의 신호 샘플들을 조합하여, (예를 들어, 시간, 위치, 속도 등의)샘플들 내에 포함된 항행 정보를 2개의 신호 샘플들의 조합에 기초하여 결정하게 된다. 다른 실시예에 따르면, 2개의 신호 샘플들은 차동 복조(differential demodulation)되며 서로 합산되어 조합을 형성하게 된다.

도면들의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 측위 정보를 처리하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 2A 는 (표준 측위 서비스)GPS 시스템 위성 메시지의 구조를 도시한다.

도 2B 는 위성들에 의해 송신하기 위한 (예를 들어, 천체위치표 등의)소스 데이터를 코딩하는 데에 통상적으로 이용되는 GPS 코딩식을 나타낸다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 메시지(또는 그 일부(들))를 차동 복조하는 것과 관련된 XOR 연산을 나타낸 데이터 흐름도이다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 위성 메시지의 일부들을 처리하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 2개 이상의 SV 신호들을 가로지르는 공통 정보에 기초하여 위성 측위 신호들을 처리하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 6 은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 위성 측위 신호 처리를 제공하는 SPS 수신기의 블록도이다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 SPS 신호들을 처리하는 데에 이용되는 통합 SPS 수신기/커뮤티케이터의 블록도이다.

도 8 은 SPS 수신기, 셀룰러 전화 사이트, 기지국, 인터넷 및 클라이언트 컴퓨터 시스템을 포함한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타낸다.

상세한 설명

이하, 위성 측위 시스템에서 이용하는 위성 메시지들을 처리하기 위한 여러 방법 및 장치들을 설명한다. 본 발명의 설명들 중 일부는 미합중국의 글로벌 측위 위성(GPS)시스템에 촛점을 맞추고 있다. 그러나, 이들 방법들을 러시안 글로나스 시스템 등의 유사한 위성 측위 시스템에도 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 의사성 또는 위성들과 의사성들의 조합을 이용하는 측위 시스템에도 본 발명의 기술들을 동일하게 적용할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 여기서 설명된 이동 SPS 수신기들 및 기지국들에 대한 여러 아키텍쳐들은, 본 발명을 한정하려는 것보다는 설명하기 위한 목적으로 제공된다. 따라서, 본 발명을, 다수의 위성 측위 시스템들에 이용할 수 있으며, 다수의 서로 다른 장치 및/또는 알고리듬 아키텍쳐들로 구현할 수 있다.

발명의 개요

본 발명의 일 태양에 따르면, 위성 측위 시스템(SPS) 수신기의 감도를 향상시키기 위한 방법 및 장치들이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 본 발명은, (이하, "인트라-SV" 신호 처리로 지칭되는)위성 비행체(SV) 신호내에 공통 정보를 조합하여 상기 향상된 감도를 제공한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2개 이상의 SV 신호(들)간의 공통 데이터는 조합된다(이하, "인터-SV" 신호 처리로 지칭됨). 또 다른 실시예에서는, 인트라-SV 및 인터 SV 신호 처리의 조합을 수행한다. 상기 공통 정보는, 하나 이상의 위성 비행체들(SVs)의 메시지 및/또는 위성 메시지(들)과 관련된 신호(들)의 하나 이상의 특징들의 일부로서 송신되는 데이터이다. 통상적으로, "공통" 정보는 하나 이상의 SVs 로부터의 메시지의 일부들에서 모두 동일한 정보임을 알 수 있다.

여러 종류의 SPS 수신기들이 본 발명을 구현함을 알 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서는, SPS 수신기가 이동 유닛일 수 있다. 다른 실시예들에서, SPS 수신기는, 통신 서브시스템 등의 다른 회로와 통합되어, 기지국 등의 다른 엔티티들과 통신하게 된다. 상기 실시예에서, 기지국은 그 자신의 SPS 수신기를 포함하며, 단독으로 및/또는 이동성(mobile)인 다른 SPS 수신기와 함께 여기서 설명된 신호 처리 방법들 중 일부를 수행한다. 일 실시예에서는, SPS 수신기와 다른 엔티티간의 아날로그 및/또는 디지털 셀룰러 통신을 제공하도록, 통신 서브시스템을 구성하게 된다. 본 발명을 여러 환경들에서 이용할 수 있지만, 본 발명에 의해 제공되는 감도 이득은, SNR 이 너무 낮아 종래 SPS 수신기로는 위성 신호를 충분히 처리할 수 없는 이동 및/또는 다른 환경들에서 특히 유용하게 된다.

본 발명의 일 실시예의 개요

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 인트라-SV 및/또는 인터-SV 신호 처리를 수행하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 1 의 방법은, 예를 들어, 신호 대 잡음비(SNR)가 상대적으로 낮은 경우에 있어서, 위성 측위 수신기의 향상된 감도를 제공하게 된다. 도 1 에 도시된 방법 (100) 에서, 흐름은 102 에서 시작하여 112 에서 종료한다. 104 에서, 일 실시예의 경우 이동 SPS 수신기를 구비한 엔티티는, 위성 측위 시스템과 관련된 하나 이상의 신호들 세트를 수신하며, 하나 이상의 신호들 세트 각각은, 도 2A 에 도시된 GPS 메시지 (212) 등의 위성 비행체 송신 메시지의 적어도 일부를 나타낸다.

106 에서는, 하나 이상의 위성들 세트를 전처리(pre-processing)한다. 엔티티에 의해 GPS 신호들을 처리하는 일 실시예에서, 전처리는 (예를 들어, 수신된 하나 이상의 신호들 세트를 "디스프레딩"하는)수신된 신호(들)로부터 의사랜덤 잡음(PN)을 제거하여 비교적 좁은 대역(협대역)의 데이터 신호를 얻게 된다. 그 후, 상기 협대역 데이터 신호를 하나 이상의 수신된 신호들 세트 각각에 대해 복조한다. 일 실시예에서는, 신호들 세트 각각에 대한 협대역 데이터를 전처리의 일부로서 차동 복조할 수도 있다. 이하 더 상세하게 설명되는, 차동 복조는, 위성 메시지 데이터 스트림의 (예를 들어, 비트 등의)데이터 샘플과 이전 또는 지연된 데이터 샘플(또는 수신된 위성 신호의 포맷에 따라, 지연된 데이터 샘플의 복소 공액)을 곱셈하는 것을 포함한다. 이와 같이, 차동 복조는 수신된 위성 신호로부터 일정하거나 비교적 느리게 변하는 캐리어 위상을 제거하게 된다. 상기 위상을 제거함으로써, 차동 복조는 비교적 높은 정도의 정확성으로 위성 신호의 캐리어 위상을 추적할 필요를 감소시키게 되어, 수신기 캐리어 상에 상당한 위상 잡음이 존재하는 이동 또는 다른 환경들에서 특히 유용하게 된다. 이하, 도 3 을 참조하여 차동 복조를 더 상세하게 설명한다.

108 에서, 하나의 SV 신호(또는 그 부분)의 적어도 2개의 부분들 및/또는 2개 이상의 SV 신호들간의 적어도 2개의 부분들에 대한 공통 정보를 조합한다. 이하 더 상세하게 설명하는 바와 같이, 예를 들어, 하나의 SV 와 관련된 단지 하나의 신호를 고려하는 경우, 즉 인트라-SV 신호 처리를 수행하는 일 실시예에서는, 복조된 신호의 해체 부분을 서로 (예를 들어, 합산을 통해)조합하게 된다. 예를 들어, 상기 공통 부분들은 도 2A 에 도시된 메시지 (212) 등의 위성 메시지에 포함된 프레임들(또는 그 부분들)로 된다. 상기 부분들이 (예를 들어, 신호 주기성으로 인해)공통 데이터를 나타내는 경우, 공통 데이터의 조합은 본 발명의 일 태양에 따라 신호 대 잡음비(SNR)의 향상을 제공하게 된다. 일 실시예에서, 공통 데이터는, 통상적으로 GPS 시스템에서 매 30 초마다 반복되는 위성 천체위치표 데이터를 포함하게 된다. 다른 실시예들에서는, 위성 신호의 다른 공통 부분들을 결정하여 조합하게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2개 이상의 SV 신호들의 2개 이상의 공통 부분들을 조합하게 된다(예를 들어, 인터 SV 신호 처리). 2개 이상의 공통 부분들은 예를 들어, 시간의 특정 인스턴스와 관련된 데이터를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 상기 데이터는 임의 갯수의 위성 비행체 메시지들을 가로질러 공통으로 된다. 일 실시예에서, 공통 데이터는 타임 오브 위크(TOW), 달력 및/또는 위성 메시지(들) 세트간의 다른 공통 정보를 나타내게 된다. 또한, 다수의 위성 신호들을 가로질러 상기 공통 데이터를 조합함으로써, 본 발명은, 일 실시예에서 상기 공통 데이터와 관련된 신호 대 잡음비를 더 향상시키게 된다. 예를 들어, 7개의 위성들에 의해 송신된 데이터의 합산은 8.45 dB 까지 감도 이득을 제공할 수도 있다.

일 실시예에서, 공통 데이터는 GPS 위성 메시지들에 제공된 타임-오브-위크(TOW) 정보를 포함한다. 이와 같이, 대체로(예를 들어, 도 2A 에 도시된 바와 같이, 6 초마다)각 서브프레임에 TOW 를 제공하므로, 본 발명의 일 실시예에서는, 상술한 다수의 위성 비행체들 각각에 의해 제공된 TOW 데이터를 가로질러 합산함으로써 TOW 값을 반복 추정하게 된다; 그 후, (예를 들어, 시간 n 과 n+1 에서의)"인접한" TOW 데이터의 일치를 검사하게 된다. 이는, 도 5 와 본 발명의 일 실시예를 참조하여 이하 더 상세하게 설명된다.

110 에서, 하나의 SV 신호의 공통 부분들 및/또는 2개 이상의 SV 신호들간의 공통 부분들을 조합한 효과(들)에 기초하여, 엔티티는 항행 정보를 결정하게 된다. 항행 정보는, 시간, 엔티티의 위치, 속도, 위성에 대한 거리, 기지국에 대한 거리 및/또는 다른 정보 중 하나 또는 조합을 포함하게 된다.

상술한 바와 같이, 인트라-SV 및 인터-SV 처리는 단독으로 또는 조합하여 수행될 수 있음을 알 수 있다. 이와 같이, 일 실시예에서는, SV 데이터 메시지의 적어도 부분과 관련된 하나의 SV 신호에 포함된 공통 부분을 조합하여 단지인트라-SV 신호 처리만을 수행하게 된다. 다른 실시예에서는, SV 데이터 메시지의 적어도 부분과 각각 관련된 2개 이상의 SV 신호들간의 공통 부분들을 조합하여 단지 인터-SV 처리만을 수행하게 된다. 또 다른 실시예들에서는, 인트라-SV 와 인터-SV 처리의 조합을 수행한다. 또 다른 실시예에서는, 인트라-SV 또는 인터-SV 신호 처리를 이용하는지 및/또는 인트라-SV 및 인터-SV 신호 처리로부터 얻어진 결과를 유도하는지의 여부를 (예를 들어, 보이는 위성들의 갯수, SNR 등의)소정 조건에 기초하여 선택하게 된다.

통상적인 GPS 위성 신호 포맷의 개요

본 발명의 이해를 돕기 위해, 이하, 통상적인 GPS 시스템 위성 메시지의 포맷을 설명한다. 도 2A 는 (표준 측위 서비스)GPS 시스템 위성 메시지의 구조를 도시한다. 12.5 분을 스팬하며 25 프레임들을 구비한 위성 메시지 (212) 를 도 2A 에 도시한다. 프레임 (214) 등의 25 프레임들 각각은, 12.5 분의 1/25 또는 30 초를 스팬하며, 5개의 프레임들로 이루어진다. 또한, 서브프레임 (216) 등의 5개의 서브프레임들 각각은, 30 초의 1/5 또는 6초를 스팬하며, 10개의 워드로 이루어진다. 따라서, 워드 (218) 등의 10개의 워드들 각각은, 6초의 1/10 또는 0.6 초를 스팬하며, 30 비트로 이루어진다.

30초 프레임의 첫 번째 3개의 서브프레임들내의 정보 대부분은 (예를 들어, 메시지를 송신하는 위성 비행체 등의)개별 송신 위성의 위치 정보와 관련된다. 30 초 프레임의 마지막 2개의 서브프레임들은, 다른 정보 중에서, GPS 위성들의 완전한 배치에 대해 대강의 위성 위치 정보를 제공하는 소위 달력 데이터를 포함한다. 통상적으로, 첫 번째 3개의 프레임들 내의 데이터는 (예를 들어, 30 초 등의)연속된 프레임들로 반복된다. 한편, 전체 달력을 전송하는 데에 통상적으로 12.5 분이 걸리므로, 마지막 2개의 서브프레임들내의 데이터는 프레임들 사이에서 변하게 된다. (예를 들어, 6초 등의)서브프레임마다 한 카운트 씩 증가되는 TOW 워드는 예외이다.

통상적으로, GPS 신호는 2진 위상 편이 변조(BPSK)에 의해 송신된 데이터를 갖는 50 보드의 데이터 신호로 간주되며, 각 데이터 보드를 두 번째의 고속 2진 "확산" 시퀀스의 20개의 반복 프레임들과 곱셈한다. 확산 시퀀스의 각 프레임은 초당 1.023 백만개의 기호들(Msps)의 기호(또는 "칩")레이트를 갖는 1023개의 2진(예를 들어, ＋1 또는 -1 등의)기호들의 길이를 갖는다.

통상적으로, GPS 수신기는 고속 확산 시퀀스에 동기하여 수신된 위성 신호로부터 상기 고속 확산 시퀀스를 제거한다. 고속 확산 시퀀스의 제거는 비교적 좁은 50 보드의 데이터 시퀀스로 위성 신호를 붕괴시키며, 교대로 복조되게 된다. 다음 설명에서는, 확산 시퀀스가 제거된 것을 가정하고 있다. 위성 메시지의 송신된 데이터 시퀀스의 적어도 일부는 메시지에 의해 나타낸 (예를 들어, 천체 위치표, 타임-오브-데이 등의)소스 정보와 공통으로 되지 않음을 알 수 있다. 오히려, 송신된 데이터 시퀀스는 소스 데이터/정보의 코딩된 형태를 나타낸다(이하, "송신된 데이터/비트"를 "소스 데이터/비트"의 코딩된 형태로 지칭한다). 통상적으로, (예를 들어, 패리티 검사 등의)에러 검출을 허용하는 해밍-타입 코드를 이용한다. 상기 목적을 달성하기 위해, GPS 위성 메시지의 송신된 30 비트 워드들 각각은 24 비트 및 6 패리티 비트를 포함한다. 이로 인해, 3개 이하의 비트들을 검출할 수 있게 된다. 그러나, 이전 (N-1)번째 워드의 (예를 들어, 패리티 비트 30 등의)마지막 송신된 비트를 현재 N번째 워드의 24개의 정보 비트들과 배타적 논리합 하므로, 상기 코딩 방법은 실질적으로 모든 송신된 비트들에 영향을 주게 된다.

또한, 서브프레임의 마지막 2개의 패리티 비트들(비트들 (299 및 300))이 모두 제로로 되도록 서브프레임의 데이터 비트들 (293 및 294) 를 선택함을 알 수 있다. 이와 같이, 이들 비트들은, 상기 비트들이 종종 제로가 아닌 경우와는 달리, 후속하는 워드에 아무런 영향을 주지 않는다. 따라서, 서브프레임의 제 1 워드는 이전 서브프레임의 마지막 워드로부터 디커플링된다.

도 2B 는 (예를 들어, 천체 위치표 등의)소스 데이터를 코딩하는 데에 통상적으로 이용되는 GPS 코딩식을 나타낸다. 도 2B 에서, 데이터 비트들 (d₁, d₂,...d₂₄) 은 소스 데이터를 나타내며, D₁, D₂,...D₃₀은 SV 에 의해 송신된 현재(N 번째)워드의 송신된(또는 코딩된)비트들을 나타낸다. 기호 "*" 는 SV 에 의해 송신된 선행 또는 (N-1) 번째 워드의 비트들을 식별하는 데에 이용된다. 기호 ""는 모듈로-2 덧셈 또는 배타적 논리합 연산을 나타낸다.

대부분의 경우, d 양들은 한 프레임에서 다른 프레임으로 (예를 들어, 변하지 않는다)반복된다. 그러나, 도 2B 에 도시된 바와 같이, 이전 워드의 마지막 송신된 패리티 비트를 갖는 대응 d 양들의 배타적 논리합으로부터 D 양들을형성하므로, D 양들은 프레임들 사이에서 반복되지 않는다. 사실상, 주어진 D₃₀은 D₂₉ ^*에의 의존성으로 인해 서브프레임의 모든 데이터에 의존하게 되므로, 통상적으로 마지막 패리티 비트 (D₃₀) 는 워드에서 워드로 변하게 된다. 따라서, 통상적으로, 주어진 워드의 송신된 데이터 시퀀스 (D₁, D₂,...D₂₄) 는 한 프레임에서 다음 프레임으로 반복되지 않지만, 이전 워드의 마지막 패리티 비트 (D₃₀ ^*) 에 따라 어느 정도 랜덤하게 반전된다. 그러나, 고정된 동기 데이터를 포함한 서브프레임의 제 1 워드 등의 상기 데이터가 반복되지 않으며 D₃₀ ^*이 제로로 되는 경우들이 있다.

본 발명의 일 태양의 개요

차동 복조

상술한 바와 같이, 주어진 워드의 송신된 데이터 시퀀스 (D₁, D₂,...D₂₄) 는 통상적으로 한 프레임에서 다음 프레임으로 반복되지 않는다. 그러나, 본 발명의 일 태양에 따르면, 이동 또는 비이동 GPS 수신기 등의 엔티티의 감도는, GPS 위성 메시지(의 적어도 부분)내에서 반복됨으로써 향상된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 위성 메시지(또는 그 부분)와 관련된 위성 신호로부터 샘플링된 데이터를 한 프레임에서 다음 차동 복조까지 합산하게 된다. 차동 복조의 일 태양에 따르면, 주어진 데이터 샘플을 이전 데이터 샘플과 곱셈하여 느리게 변하는신호 위상의 효과를 제거하게 된다. 따라서, 기본적인 정보 비트들은 논리적 배타적 논리합(XOR) 연산에 따라 논리적으로 결합된다.

공통 데이터의 차동 복조 및 합산은, 정확한 복수의 비트들에 따라 양자화되는 샘플링된 데이터 상에서 수행됨을 알 수 있다. 통상적으로 신호는 해당 정보뿐만 아니라 잡음 및 다른 왜곡들을 포함하므로, 신호 충실도를 유지하기 위해 어떤 경우에서는 상기 정확성을 유지하는 것이 바람직하게 된다.

이하, 다중레벨 양자화 처리된 데이터를 "소프트 디시전" 으로 지칭한다. 소프트 디시전 데이터의 정보 비트의 (예를 들어, 논리 "1" 또는 "0" 등의)값에 대해 후속하는(최종의)결정을 하는 경우에는, 이하, 상기 후속하는 결정을 "하드 디시전" 데이터로 지칭한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 메시지(또는 그 부분(들))와 관련된 신호를 차동 복조하여 얻어진 논리 연산들을 나타낸 데이터 흐름도이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 이전 또는 (N-1) 번째 워드 (320) 의 송신된 데이터 비트는 현재 또는 N 번째 워드 (322) 의 송신된 데이터와 조합된다. 더욱 자세하게는, 도 3 에 도시된 방법에 따라, (N-1) 번째 워드 (320) 의 마지막 패리티 비트는 N 번째 워드 (322) 의 제 1 송신된 비트와 논리합 연산에 의해 조합되어, D₃₀ ^* D₁을 생성하게 된다; 도 2B 의 코딩식에 따르면, D₃₀ ^* D₁은 D₃₀ ^* d₁ D₃₀ ^*과 동일하게 된다. XOR 연산의 결과로서, D₃₀ ^*은 삭제된다; 즉, D₃₀ ^* d₁ D₃₀ ^*=d₁으로 된다. 이와 유사하게, N 번째 워드 (322) 의 제 1 및 제 2 송신된 비트들(D₁및 D₂각각)은 (XOR)조합되어, 제 2 결과인 d₁ d₂를 생성하게 된다.

상술한 프로세스를 계속하여 시퀀스 (d₁, d₁ d₂, d₂ d₃,... d₂₃ d₂₄) 를 생성하게 된다. 데이터 시퀀스, 즉, (d₁, d₁ d₂, d₂ d₃,... d₂₃ d₂₄) 는, 패리티 비트 (D₃₀ ^*)를 포함하지 않으므로, 프레임에서 프레임으로 반복되게 된다. 재구성된 소스 데이터 시퀀스 (324) 에 의해 도 3 에 도시된, 소스 데이터 시퀀스 (d₁,d₂,...d₂₄) 를 재구성하기 위해, 상술한 시퀀스 (d₁, d₁ d₂, d₂ d₃,... d₂₃ d₂₄) 의 인접한 샘플들을 도 3 에 도시된 바와 같이, 페어식 XOR 연산에 의해 조합하게 된다. 예를 들어, 2개의 제 1 인접한 샘플들 (d₁및 d₁ d₂) 을 조합하여 d₂와 동일한 d₁ d₁ d₂를 얻게 된다. 교대로, 결과 d₂를 다음 인접한 샘플의 시퀀스 (d₁, d₁ d₂, d₂ d₃,... d₂₃ d₂₄) 즉, d₂ d₃와 조합하여, d₂ d₂ d₃= d₃를 얻게 된다. 이러한 방법으로, 소스 데이터 시퀀스 (d₁,d₂,...d₂₄) 를 얻게 된다.

또한, 이하, 본 발명의 일 실시예에서 이용되는, 차동 복조의 수학적인 설명을 제공한다. 송신된 위성 신호(또는 그 부분)의 샘플들은 다음과 같이 표시된다.

여기서, θ는 미지이지만, 비교적 느리게 변하는 위상각(및 샘플 레이트는 데이터 레이트와 동일하게 된다)이며, D(n) 은 +A 또는 -A 의 진폭들을 갖는 위성데이터 메시지 기호들이며(여기서 A 는 신호 세기에 따라 일정하게 된다), 여기서 극성은 논리 0 또는 1 을 각각 표시한다. (일 실시예에 따르면, 비교적 열악한 위상 트래킹과 함께, 캐리어의 비교적 정확한 데이터 동기 및 주파수 트래킹을 가정한다.) 양 s(n) 을 얻기 위해, 랜덤 잡음 및 간섭을 통상적으로 더하지만, 이에 대한 설명은 본 발명을 이해하는 데에 필요하지 않다.

상술한 바와 같이, 차동 복조는 이전(또는 지연된)데이터 샘플(들)(또는 그의 복소 공액)과 현재 데이터 샘플(들)을 (예를 들어, 곱셈하여)조합하는 것으로 생각할 수 있으며, 다음과 같다:

여기서, 단지 코사인(또는 "인페이즈") 항만이 유지되며, 통상적으로 근사법은, θ_n≒ θ_n-1을 유지하게 된다. 통상적으로, 캐리어 주파수가 알려져 있거나 (예를 들어, 데이터 레이트 보다 더 정확하게)추적되는 경우에도, 차동 복조에 대한 상술한 근사법은 유지된다.

상술한 식(들)의 r(n) 의 실수부의 완전한 수치 정확성은, 연속된 프레임들의 값을 갖는 주어진 프레임에 대응하는 r(n) 의 값을 더하는 경우에도, 통상적으로 유지된다. 상기 "완전한 정확성" 데이터는, 아직 0 또는 1 의 논리값들로 맵핑되지 않았기 때문에, "소프트 디시전" 데이터로서 종종 지칭된다. 다수의 프레임들의 상기 합산시, 인-페이즈 항의 부호는 유지된다. 인-페이즈 항의 부호는 "하드 디시전" 값들로 종종 지칭된다. 상술한 바와 같이, 상기 경우에 프레임 합산에 대응하는 데이터 조합은, 상기 데이터가 (예를 들어, 적어도 부분적으로 동일하게 반복되는)프레임에서 프레임으로 공통으로 되는 경우, 복조된 데이터 r(n) 의 SNR 을 향상시키게 된다.

다른 실시예에서는, (예를 들어, r(n) 을 +1 또는 -1 로 라운딩(rounding)하는)합산 이전에 r(n) 값 상에서 하드 디시전을 수행하게 된다. 그러나, 따라서, SPS 수신기의 감도에 있어서 약 2dB 의 손실이 발생하게 된다.

일 실시예에서, 위성 데이터 메시지의 SNR 이 일정하지는 않지만 소정(또는 적응할 수 있는)한계값을 초과하는 범위까지 변동하는 경우에는, 소프트 디시전 데이터의 가중된 합을 이용하며, 가중 인자는 SNR 의 제곱근에 비례하게 된다. 따라서, 예를 들어, 잡음 레벨이 일정하며, 제 1 프레임이 제 2 프레임보다 6 dB 만큼 더 세기가 강하도록 데이터 프레임들을 수신하는 경우에는, 제 1 프레임 샘플들을 제 2 프레임 샘플들의 2배와 합산할 수 있게 된다. 가중된 합의 부호는 하드 디시전 데이터로 된다. 상기 접근 방법은 위성 신호(들) 처리와 관련된 에러의 가능성을 감소시키며, 최소화할 수도 있다.

잡음 레벨을 결정하는 기술로는 여러 기술들이 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 잡음 레벨은 (수신된)신호 진폭내의 지터(jitter)를 관측함으로써 추정된다. 다른 실시예에서는, 잡음 검출/측정을 위한 다른 공지된 기술들을 이용하게 된다.

상술한 바와 같이, 차동 복조는, SNR 이 비교적 낮아 신호 위상의 비교적 정확한 트래킹이 불가능하거나 실용적이지 않은 경우에 있어서, 위성 측위 수신기의 감도를 향상시키는 데에 특히 유용하게 된다. 그러나, SNR 이 비교적 높은 경우에는, 상관 합산 등의 다른 기술들이 비교적 더 양호한 결과를 제공하게 된다. 예를 들어, 패리티 비트 (D₃₀ ^*) 의 값을 추정할 수 있는 경우에는, 그 값들을 이용하여 다음 서브프레임내의 데이터의 극성을 반전시키게 된다. 따라서, 상관 합산은, 후속하는 프레임들내의 해당 데이터를 갖는 결과 데이터 사이에서 수행되게 된다.

따라서, 일 실시예에서, 위성 측위 수신기는, 비교적 높은 SNR 상황들에 대해 통상적으로 잘 적용되는 (예를 들어, 상관 변조 등의)다른 기술 뿐만 아니라 비교적 낮은 SNR 상황들에도 통상적으로 더 잘 적용되는 차동 복조를 이용하게 된다. 일 실시예에서는, 수신기에 의해 계산된 SNR 에 따라, 위성 신호(들)을 처리하기 위해 적합한 신호 처리 기술을 선택하게 된다. 다른 방법으로는, 일 실시예에서, 차동 복조 및 적어도 하나의 기술을 모두 수행하여, (예를 들어, SNR, 상대 에러 등의)소정의 기준 또는 기준의 세트에 기초하여, 기술들 중 하나의 기술 결과를 선택하게 된다.

본 발명의 일 태양의 개요

차동 복조에 기초한 에러 검출

상술한 바와 같이, 소스 데이터 비트들 (d₁,d₂,d₃,...d₂₄) 은 차동 복조 및 프레임 합산에 의해 결정되게 된다. 소스 데이터 비트들이 결정되면, 에러를 검출하기 위한 패리티 검사를 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 패리티 검사는, 소스 데이터 비트들의 선형 조합을 형성하여 상기 조합들이 제로와 공통으로 동일한지의 여부를 결정함으로써, 수행된다. 그러나, 상술한 바와 같이, 인접한 등식들의 XOR 조합을 얻을 수 없으므로, 도 2B 의 등식들로 소스 데이터 비트들의 조합들을 직접 대체할 수는 없게 됨으로써, 도 2B 의 (예를 들어, D₂₅내지 D₃₀등의)마지막 6개의 패리티 등식들을 "파괴"하게 된다.

또한, 도 2B 의 등식들의 검사는, 이들 (예를 들어, D₂₅내지 D₃₀등의)마지막 6개의 등식들 내에 존재하는 패리티 비트들 (D₂₉ ^*및 D₃₀ ^*) 이 통상적으로 워드에서 워드로 변하는 것을 나타낸다. 따라서, 인접한/연속된 샘플들이 조합되는 차동 복조는, 통상적으로 패리티 등식들의 후속하는 프레임 합산을 통해 이득을 제공하지 않게 된다. 예를 들어, D₂₅및 D₂₆의 XOR 조합은, 인자들 (D₂₉ ^*및 D₃₀ ^*) 을 포함한 항을 생성하며, 상술한 바와 같이, 통상적으로 한 프레임에서 다음 프레임으로 변하게 된다. 따라서, 양 (D₂₅및 D₂₆) 의 프레임-바이-프레임 합산은 모호한 결과들을 제공할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, (예를 들어, 그 사이에 적어도 하나의 비트 주기 공간을 갖는)비인접/비연속인 데이터 샘플들의 차동 복조를 이용하여 에러 검출을 수행하게 된다. 예를 들어, 도 2B 의 등식들을 참조하면, D₂₄및 D₂₆의 XOR 조합은, 삭제될 수 있는 패리티 비트 (D₃₀ ^*) 를 D₂₄및 D₂₆이 포함하므로, 시퀀스 (d₂ d₃ d₄ d₆ d₇ d₁₁ d₁₂ d₁₃ d₁₄ d₁₅ d₁₈ d₁₉ d₂₁) 을 생성하게 된다. 따라서, D₂₄ D₂₆을 포함한 샘플 데이터는 연속된 프레임들에 대해 평균되어 모호한 결과들을 생성하게 된다. 이와 같이, D₂₄ D₂₆의 (예를 들어, d 항들 등의)소스 데이터 항들 중 일부내의 단일 에러를 검출하게 된다.

유사한 방법으로, (예를 들어, D₂₅및 D₃₀등의)남아있는 마지막 D 항들의 여러 세트들의 비연속 페어식(XOR) 조합들을 이용하여, D₂₉ ^*또는 D₃₀ ^*등의 약간 랜덤하게 변하는 값들에 의존하지 않는 에러 제어등식들을 생성하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일 에러를 검출하기 위해, 통상적으로, 적합한 샘플 스페이싱을 이용한 차동 복조를 수행하여 (예를 들어, d₁,d₂,d₃,...d₂₄등의)24개의 소스 데이터 비트들 모두를 포함한 항들을 생성하게 된다. 일 실시예에서, 이는, 비연속 조합들을 생성하는 차동 복조를 수행하여 (D₂₄ D₂₆), (D₂₅ D₂₇), (D₂₆ D₂₈) 및 (D₂₇ D₃₀) 을 생성함으로써 달성된다. 다른 실시예들에서는, 다른 조합들 및/또는 항들, 또는 중첩(nested) 조합들을 이용하여, (예를 들어, d₁,d₂,d₃,...d₂₄등의)24개의 소스 데이터 비트들을 모두 생성함으로써, 에러를 검출하게 된다. 상술한 바와 같이, 일 실시예에서는, 차동 복조를 수행한 후, 공통 신호 샘플들의 프레임 합산을 수행하게 된다.

다른 실시예에서는, 에러 검출을 위한 다른 방법을 수행하게 된다. 더욱 자세하게는, 상기 다른 실시예에서, 패리티 비트들 (D₂₉ ^*및 D₃₀ ^*) 중 하나를 포함한 샘플링된 데이터를 비트들 (D₂₅ 및 D₃₀) 세트 중 적합한 하나를 포함한 샘플 데이터와 곱셈을 수행하게 된다. 예를 들어, D₂₉ ^*를 포함한 샘플을 D₂₅를 포함한 샘플과 곱셈하여, D₂₉ ^*를 포함하게 되며, D₃₀ ^*을 포함한 샘플은 D₂₆을 포함한 샘플과 조합되어, D₃₀ ^*을 포함하게 된다. 이들 2개의 경우에서, 샘플들을 곱셈하여 대응하는 항들을 XOR 연산함으로써, 각 등식들로부터 D₂₉ ^*및 D₃₀ ^*을 제거하게 된다. 상기 에러 검출을 수행하기 위해, 위성 메시지(또는 그 부분)내의 각 워드의 시작 및/또는 종료 위치를 결정하게 된다. 일 실시예에서, 고정된 데이터 패턴을 포함한, 각 서브프레임의 원격 측정법에 의한 워드를 이용하여 상기 데이터 경계 동기를 수행하게 된다.

또 다른 실시예에서는, 예를 들어, 프레임에서 프레임으로 반복되는 데이터 부분들 내의 에러를 검출하는 방법을 제공한다. 상기 방법에 따르면, 데이터 프레임들의 2개의 개별 세트들에 대한 차동 복조와 합산을 서로 비교하여 그들이 공통인지의 여부를 결정하게 된다.

또 다른 실시예에서는, 여기서 설명된 방법들 중 하나 또는 조합에 따라, 각 서브프레임의 시작에서 발생하는 8개의 동기 프리앰블 비트들을 추정하여 이들 비트들 값이 이전에 알려진 8개의 비트 패턴과 동일한지의 여부를 결정함으로써, 비교적 높은 에러 레이트의 존재를 결정하게 된다.

본 발명의 일 실시예의 개요

위성 비행체 신호와 관련된 공통 정보를 조합

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 위성 메시지의 부분들을 처리하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 4 에 도시된 방법의 이해를 돕기 위해, 적어도 하나의 SV 신호에 대한 위성 신호 처리 기간의 적어도 부분에 대해 PN 트래킹, 데이터 트래킹 및 주파수 트래킹을 수행한다고 가정하며, M 프레임들로 된다고 가정하게 된다. 일 실시예에서는, 도 4 를 참조하여 설명된 방법 (400) 을 트래킹될 수 있는 각 위성 신호에 대해 수행한다.

도 4 에서, 흐름은 402 에서 시작하여 420 에서 종료한다. 404 에서, 위성 신호의 적어도 부분을 엔티티에 의해 포착한다. 엔티티로는 이동 또는 정지 위성 측위 수신기가 있다. 일 실시예에서, 엔티티는 이동 GPS 수신기이다. 일 실시예에서, 엔티티는, 셀룰러 또는 다른 형태의 통신 또는 데이터 처리 특징들 등의 다른 특징들을 더 제공하게 된다.

406 에서, PN 을 제거하여 포착된 신호(들)을 디스프레드함으로써, 수신된 신호의 데이터와 주파수를 트래킹하게 된다. 데이터 및 주파수 트래킹에 대한 하나 이상의 널리 공지된 기술들을 이용할 수도 있다.

408 에서는, 신호를 차동 복조하여 차동 복조와 관련된 소프트 디시전들을 저장하게 된다. 상술한 바와 같이, 위성 메시지(또는 그 부분)의 (하나의 샘플 주기와 동일한 지연을 갖는)차동 복조는, N 번째 샘플을 이전 또는 (N-1) 번째 샘플과 곱셈하는 것을 포함한다. 소프트 디시전들은, (예를 들어, 하드 디시전 등의)신호 극성보다는 전압을 위성 신호 처리 방법내의 상기 위치에 저장하는 것을 의미한다. 복소 신호 표시를 이용하는 일 실시예에서, 소프트 디시전들은 단지 데이터의 인-페이즈 성분만을 유지하게 된다.

410 에서는, (일 실시예에서 전압에 대응하는)소프트 디시전 데이터의 프레임들을 조합한다(예를 들어, 일 실시예에서는 합산한다). 도 2A 를 참조하여 설명된 GPS 포맷내에 위성 메시지가 존재하는 경우에는, 상기 합산은, (예를 들어, 50 보드로 곱한 프레임마다 30 초 등의)1500 비트 주기들 만큼 이격되는 워드에 대응하는 전압들과 함께 더하는 것을 포함한다. 따라서, 설명하기 위해 도 5 의 방법에 대한 신호 처리 기간이 M 프레임들이라고 가정하면, M 개의 상기 이격된 전압들은 한 프레임에 대응하는 1500 비트 주기들 각각에 대해 합산되게 된다.

412 에서는, 소프트 디시전 데이터의 조합된 프레임들의 전압 극성에 기초하여 인-페이즈 성분들에 대한 하드 디시전을 결정하게 된다.

414 에서는, 동기화를 수행한다. 일 실시예에서는, 원격 측정에 의한 워드에 의해 표시된 8비트 동기 패턴에 기초하여 (도 2A 참조)서브프레임 레벨에서 동기화를 수행하며, 통상적으로 각 서브프레임의 제 1 워드에서 발생하게 된다. 통상적으로, 동기 패턴은 6초 마다 발생함으로써, 상술한 예의 경우에는 1500 비트 프레임 주기의 5배로 발생하게 된다. 상기 동기 정보를 이용하여 각 서브프레임의 "위치"를 정의하며, 특히, (예를 들어, 프레임 등의)데이터 경계들을 정의하게 된다.

상기 경계를 결정함으로써, 416 에서는 위성 데이터 메시지를 "판독"하게 된다. 그러나, (예를 들어, 410 에서의)상술한 합산 연산을 수행한 후, 위성 데이터를, 예를 들어, d₁, d₁ d₂, d₂ d₃,... d₂₃ d₂₄의 포맷으로 커플링하게 된다. 도 3 을 참조하여 설명한 바와 같이, 연속 페어식 모듈로-2 또는 XOR 조합을 수행하여 데이터를 디커플링함으로써 소스 데이터 시퀀스 (d₁,d₂,d₃,...d₂₄) 를 얻게 된다.

다른 실시예에서는, 아래에 설명하는 바와 같이, 다중 SV 메시지들 간의 TOW 합산은, 동기 패턴을 이용하여 (예를 들어, 타임 오브 데이 등의)시간 및/또는 다른 정보를 추정하게 된다.

마지막으로, 418 에서는, 상술한 바와 같이, 에러 검출을 수행하게 된다.

한 다른 실시예에서, 비교적 높은 SNR 이 검출되면, 한 세트의 SVs 를 가로질러 차동 복조 및/또는 시간 데이터 합산 대신 또는 결합하여 이용되는 위성 신호를 처리하는 다른 방법을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, (예를 들어, 도 3 의 비트들 (D₁내지 D₂₄) 등의)GPS 위성 메시지의 N번째 워드의 제 1 의 24 비트들이 (도 3 의 비트(D₃₀ ^*)등의)이전 (N-1)번째 워드의 마지막 패리티 비트에 따라 위상 반전됨으로써, "결정 지향" 복조를 허용하게 된다. 본 발명의 상기 실시예에서는, 패리티 비트의 위상을 추정하며, 상기 추정을 이용하여 위상 반전을 제거하게 된다. 이와 같이, 입력 신호의 위상을 (예를 들어, 코스타스 루프로)상관 트래킹함으로써, 패리티 비트의 부호를 이용하여 자신의 위상을 추정하게 된다. s₃₀ ^*, s₁, s₂,...s₂₄는 데이터 (D₃₀ ^*,d₁,d₂,...d₂₄) 를 포함한 신호 샘플들로 가정하면, 상기 위상을 결정하거나 추정함으로써,또는등의 통계치를 이용하여 부호 반전을 제거하며 연속된 데이터프레임들을 서로 합산하게 된다.

본 발명의 일 실시예의 개요

다중 SV 신호들을 가로지르는 공통 정보를 조합

상술한 바와 같이, 다른 기술, 즉 (예를 들어, 시간의 동일 인스턴스를 규정함으로써, 시간의 동일 인스턴스와 관련된 정보 등과)관련된 공통 정보를 갖는 다중 SVs 로부터의 신호(또는 그 부분들)합산을, 상술한 프레임 합산 기술들과 함께 또는 단독으로 이용하여, 위성 측위 신호들 처리시, 위성 측위 수신기 등의 엔티티의 감도를 향상시키게 된다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 2개 이상의 SV 신호들을 가로지르는 공통 정보에 기초하여 위성 측위 신호들을 처리하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 상술한 방법들 뿐만 아니라 도 5 의 방법 (500) 은, 단독으로 위치한 SPS 수신기들, 통합된 SPS 수신기들 등의 여러 형태의 위성 측위 장치들에 의해 수행되며, 통신 및/또는 다른 데이터 처리 기능 등을 제공하게 된다. 도 5 에 도시된 방법 (500) 에서, 흐름은 502 에서 시작하여 522 에서 종료하게 된다. 통상적으로, 도 5 의 504, 506 및 508 은 도 4 의 404, 406 및 408 과 각각 유사하다. 그러나, 방법 (500) 에서는, 적어도 2개의 위성 신호들을 504 에서 포착하지만, 도 4 를 참조하여 설명된 방법 (400) 에서는 하나(또는 이상의)SV 신호들을 포착하게 된다.

510 에서는, 서브프레임 동기화를 수행한다/얻게 된다. 상술한 바와 같이, 원격으로 측정된 워드의 동기 시퀀스 및/또는 다른 기술들을 이용하여 서브 프레임 동기 데이터를 얻게 된다.

512 에서는, 각 서브프레임에 대해, 2개 이상의 위성들(SVs)로부터 수신된 위성 메시지들(또는 그 부분들)의 각 세트로부터 공통 데이터를 선택한다. 일 실시예에서는, TOW 정보를 포함한 17 비트를 포함한 신호 샘플들을 각 연속된 서브프레임으로부터 선택하게 된다.

514 에서는, 2개 이상의 수신된 위성 신호들에 대한 공통 소프트 디시전 데이터를 서로 합산한다. 예를 들어, 5개의 위성들로부터의 신호들을 처리하는 경우, 5(또는 약 7dB)까지의 SNR 의 이득을 얻게 된다. 상기 합산시 소정 갯수의 "보이는" SV 신호들을 이용함을 알 수 있다.

516 에서는, 합산된 비트들(의 극성을 유지하는 등의)을 하드리미팅함으로써 각 서브프레임에 대한 공통 데이터를 추정한다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 17 비트인, TOW 정보로 이루어진 시간 데이터를 공통 데이터가 포함하는 일 실시예에서는, 하드리미팅된 추정 결과는 17 비트로 된다.

518 에서는, 하나의 서브프레임(및/또는 위성 메시지의 다른 부분)으로부터의 합산된 데이터를 다른 서브프레임들에 대응하는 합산된 데이터와 비교하여 일치값을 결정하게 된다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명한 바와 같이, TOW 값을 이용하며, 추정된 TOW 값들이 에러가 없는 경우에는, 연속된 TOWs 는 단지 하나의 카운트씩 다르게 된다. 따라서, 일 실시예에서는, 하나의 시간 기간 상에서 결정된 다수의 추정된 TOWs 를 처리하여 여러 TOW 값들간의 일치성에 기초한 TOW 에 대한 최종값을 결정하게 된다. 서로 다른 한계값들은 일치 (예를 들어, TOW 등의)데이터 값들의 갯수 또는 퍼센트에 대해 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 한계값이 60 % 이며, 5개의 SV TOWs 를 처리하는 경우에는, 적어도 3개가 서로 일치해야 한다(예를 들어, 대응하는 TOW 워드들에 대해 동일한 시간을 표시해야 한다). 한편, 비교적 작은 에러 레이트를 달성하기 위해서는, 한계값을 100 % 에 설정함으로써, 처리된 SV 신호들 모두가 TOW 등의 처리된 데이터에 대해 서로 일치해야 한다.

520 에서는, 520 에서 결정된 (일치)값을 출력하거나 저장한다. 상기 값들은, TOW 정보를 결정하는 일 실시예를 참조하여 설명한 바와 같이, 시간과관련되어 있으며, 상술한 바와 같이, 이용되어 예를 들어 위성 측위 신호(들)을 처리하는 (예를 들어, 이동/정지 GPS 수신기 등의)엔티티의 위치 등의 다른 정보를 결정하게 된다.

하드웨어 개요

본 발명은, 여러 실시예들에서, 위성 측위 시스템들을 처리하는 데에 이용되는 다수의 장치들, 특히 위성 측위 신호들의 처리시 비교적 낮은 SNRs 를 경험하게 되는 이동 수신기들에 이용될 수도 있다.

도 6 은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 위성 측위 신호를 제공하는 SPS 수신기의 블록도이다. 도 6 에 도시된 수신기 (600) 는 SPS 신호들을 수신하는 안테나 (602) 를 포함한다. 안테나 (602) 로부터 증폭기 (604) 에 SPS 신호들을 제공하여 SPS 신호들을 증폭하게 된다. 증폭기 (604) 는 증폭된 신호들을 혼합기 (606) 에 제공하며, 상기 혼합기 (606) 는 로컬 발진기 (608) 에 의해 공급된다. 혼합기 (606) 는, 중간 주파수 RF 스테이지 (610) 에 의해 처리되어 상관 시스템 (612) 에 제공되는 하향 변환된 SPS 신호들을 생성하게 된다. 상관 시스템 (612) 은, 통상적으로 상관 시스템 (612) 의 동작을 제어하며 로컬 발진기 (608) 를 제어할 수도 있는 SPS 항행 컴퓨터 (614) 에 결합되어, SPS 신호들을 포착하여 추적하고, 위성 천체 위치표 데이터 등의 정보를 SPS 신호로부터 판독하게 된다. 상기 정보는, 수신기 (600) 의 위치, (예를 들어, GPS 시간 등의)기준 시간을 포함한 여러 항행 정보를 포함하거나 및/또는 결정하는 데에 이용될 수 있다. 수신기 (600) 를 본 발명에 따라 이용하여 하나 이상의 위성 메시지들의 2개 이상의 부분들간의 공통 정보를 조합함으로써, 시간, 위치 등의 상기 부분들 내의 항행 정보를 결정하게 된다. 이와 같이, 항행 컴퓨터 (614) 는 하나 이상의 상술한 처리 기술들을 수행하는 다수의 기능 유닛들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 항행 컴퓨터 (614) 는 위성 신호 샘플들을 (예를 들어, 차동, 상관)복조하는 복조 유닛 뿐만 아니라 상기 샘플들을 합산하는 합산 유닛도 포함하게 된다. 항행 컴퓨터 (614) 및 그 안에 포함된 기능 유닛들은, 하드-와이어로만 되거나, (예를 들어, 마이크로코드, 기계어 등의)기계-구현가능 명령어들과 하드-와이어로 된 회로의 조합으로 될 수 있다. 일 실시예에서는, (예를 들어, 범용 디지털 신호 처리 집적회로 등의)프로세서에 의해 하나 이상의 상기 신호/데이터 처리 기능 유닛들을 구현할 수도 있다. 교대로, 상기 프로세서는, 메모리에 접속되어, 본 발명에 따라 위성 신호 처리를 수행하는 데이터 및/또는 루틴들을 저장할 수도 있다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, SPS 신호들을 처리하는 데에 이용되는 통합된 SPS 수신기/커뮤니케이터의 블록도이다. 도 7 에 도시된 통합된 이동 SPS 수신기 및 통신 시스템 (700) 은, 여기서 참조하며 발명의 명칭이 "GPS 수신기 및 GPS 신호 처리방법"인 1997년 9월 2일 특허 공고된 미국 특허 제 5,663,734 호 공보에 설명된 바와 같이, 수신기가 비교적 높은 감도를 갖는 방법으로, 저장된 GPS 신호들 상의 디지털 신호 처리의 특정 형태를 수행하게 된다. 통상적으로, 미국 특허 제 5,663,734 호 공보에 설명된 상기 처리 오퍼레이션은, 고속 푸리에 변환(FFTs)을 통상적으로 이용하여 복수의 중간 컨벌루션들을 계산하며 이들 중간 컨벌루션들을 디지털 메모리내에 저장한 후 이들 중간 컨벌루션들을 이용하여 (예를 들어, 적어도 하나의 의사거리 등의)항행 정보를 제공하게 된다. 또한, 시스템 (700) 은, 상술한 기술들 중 하나 이상의 조합을 수행하여 하나 이상의 위성 신호들의 공통 부분들을 조합함으로써 항행 정보를 결정하게 된다. 또한, 시스템 (700) 은 시스템 (700) 과 다른 엔티티간의 통신 시스템을 제공하는 회로를 포함한다.

도 7 에 도시된 바와 같이, 시스템 (700) 은 2개의 안테나들을 포함한다: SPS 안테나 (702) 및 통신 안테나 (714). SPS 안테나 (702) 는 하나 이상의 SPS 신호들을 필터 (704) 에 제공하며, 교대로 상기 필터는 수신된 SPS 신호들을 필터링하며, 상기 필터링된 신호들을 매우 낮은 (또는 제로 IF)캐리어 주파수로 주파수 변환하는 RF/기저 대역 변환기 (705) 에 제공한다. RF/기저 대역 변환기 (705) 는 상기 신호를 아날로그/디지털(A/D)변환기 (706) 에 제공한다. A/D 변환기 (706) 는 수신된 SPS 신호들의 디지털 표시들을 프로세서 (708) 에 제공한다. 프로세서 (708) 는 범용 프로그램 가능 디지털 신호 처리(DSP)집적 회로(IC), 범용 프로세서 또는 마이크로제어기, 또는 전용 데이터 처리 회로에 의해 구현될 수 있다. 통상적으로, 프로세서 (708) 는 메모리 (710) 와 함께 동작하여 하나 이상의 상술한 기술들에 따라 SPS 신호들을 처리하게 된다. 예를 들어, 하나 이상의 신호들의 부분들을 차동 복조한 후 프로세서 (708) 에 의해 조합하여 항행 정보를 결정하게 된다. 상기 항행 정보는, 메모리 (710) 내에 저장되며, 입력/출력(I/O)유닛 (712) 에 제공되며, 및/또는 통신 서브시스템 (716)및 통신 안테나 (714) 를 통해 다른 엔티티에 송신될 수 있으며, 상기 통신 서브시스템 및 통신 안테나는, (예를 들어, 셀룰러 및/또는 위성 통신 네트워크를 통해)디지털 및/또는 아날로그 통신을 제공하게 된다. 일 실시예에서, 시스템 (700) 은 상술한 방법들 중 하나 이상의 조합에 따라 GPS 신호들을 처리하는 이동 유닛으로 된다.

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템으로서, SPS 수신기, 셀룰러 전화 사이트, 기지국, 인터넷 및 클라이언트 컴퓨터 시스템을 포함한다. 도 8 에 도시된 시스템 (800) 은 일 실시예에서 다음과 같은 방법으로 동작하게 된다. 클라이언트 컴퓨터 시스템 (812) 은 인터넷 (810) 등의 네트워크를 통해 메시지를 기지국 (808) 에 송신하게 된다. 예를 들어, 메시지는 도움을 위한 요구일 수도 있다. 특정 이동 SPS 수신기의 위치에 대한 요구에 따라 전송하는 네트워크 또는 인터넷 (810) 내에 인터비닝 라우터 또는 컴퓨터 시스템이 존재할 수도 있음을 알 수 있다. 그 후, 기지국 (808) 은, 통상적으로는 무선 전화 링크 (806) 인 링크를 통해 메시지를 셀룰러 전화 사이트 (804) 에 송신하게 된다. 그 후, 상기 셀룰러 전화 사이트 (804) 는 자신의 안테나 또는 안테나들 (802) 을 이용하여 명령을 조합된 이동 SPS 수신기 및 통신 시스템 (816) 에 송신하게 된다. 이에 응답하여, 시스템 (816) 은 의사 거리, 의사 거리와 관련된 시간, 위도 및 경도 등의 정보 및/또는 다른 정보를 다시 송신하게 된다. 상기 정보는 셀룰러 전화 사이트 (804) 에 의해 수신되어 링크 (806) 를 통해 기지국에 다시 전송된다.

그 후, 기지국은 시간 및/또는 SPS 수신기의 위치 등의 항행 정보를 결정하며 및/또는 리파인하며(refine), 상기 항행 정보를 SPS 수신기에 및/또는 인터넷 (810) 등의 네트워크를 통해, 클라이언트 컴퓨터 시스템에 자신의 맵핑 소프트웨어를 가짐으로써 상기 시스템의 사용자가 이동 SPS 시스템 (816) 의 정확한 위치를 맵 상에서 볼 수 있도록 하는 클라이언트 컴퓨터 시스템 (812) 에 다시 전송하게 된다.

다른 실시예들

또한, 위성 메시지(들)의 부분들을 조합하기 위한 상술한 기술들을 다른 형태의 SPS 수신기 아키텍쳐에 이용할 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술들을, 1997년 2월 11일 출원된 공동 계류중의 미국 특허 출원번호 제 60/037,904 호 및 1997년 6월 24일 출원된 공동 계류중의 미국 특허 출원번호 제 60/050,647 호 및 1998년 2월 11일 출원된 공동 계류중의 미국 특허 출원번호 제 09/021,854 호에 설명된 아키텍쳐들과 같은 아키텍쳐들을 갖는 SPS 수신기들에 이용할 수도 있다.

여러 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 당해 기술분야에서 숙련된 사람들은, 본 발명이 설명된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위들의 정신 및 범위내에서 본 발명의 방법 및 장치들을 변형 및 변경할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 명세서는 본 발명을 한정하려는 것이 아니라 설명하려는 것이다.

Claims

위성 측위 시스템(SPS) 신호 처리 방법으로서,

상기 방법은,

하나 이상의 위성 메시지들과 관련된 SPS 신호들의 제 1 부분과 제 2 부분을 SPS 수신기에서 수신하는 단계; 및

상기 제 1 및 상기 제 2 부분들 중 하나의 부분에 매입된(embedded) 항행 정보를 나타내는 데이터 비트들을 결정하기 위해, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 조합하는 단계를 포함하되,

상기 제 1 및 제 2 부분들은 공통 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 조합하는 상기 조합 단계는 상기 제 1 및 제 2 부분들을 차동 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 조합하는 상기 조합 단계는, 상기 제 1 및 제 2 부분들을 차동 복조한 후 상기 제 1 및제 2 부분들을 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 조합하는 상기 조합 단계는, 상기 제 1 및 제 2 부분들을 차동 복조한 후 상기 제 1 및 제 2 부분들을 합산하는 단계를 포함하되, 상기 합산 단계는 가중 인자를 포함시키는 단계를 구비하며, 상기 가중 인자는 적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 부분들의 신호 대 잡음비(SNR)의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 차동 복조는, 상기 부분들내에 포함된 데이터의 비트 주기의 배수에 의해 서로 시간상으로 분리되는 상기 부분들내에 포함된 신호 샘플들의 페어들을 조합하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 항행 정보는 위성 천체위치표 정보를 포함하며 상기 공통 정보는 상기 제 1 및 상기 제 2 부분들에 동일한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 항행 정보는 에러 보정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 항행 정보는 상기 SPS 수신기의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 항행 정보는 엔티티의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 SPS 수신기는 글로벌 측위 위성(GPS) 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 이동 GPS 수신기는 통신 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 부분들은 SPS 메시지의 프레임 주기의 배수와 동일한 기간에 의해 시간상으로 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 부분은 제 1 위성 비행체 메시지와 관련되며, 상기 제 2 부분은 제 2 위성 비행체 메시지와 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 부분들은 정확히 하나의 위성 비행체 메시지와 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
위성 측위 시스템과 관련된 신호 처리 방법으로서,

상기 방법은,

위성 비행체와 관련된 위성 메시지의 제 1 부분을 나타내는 신호 샘플들의 제 1 세트를 SPS 수신기에서 수신하는 단계;

상기 위성 메시지의 제 2 부분을 나타내는 신호 샘플들의 제 2 세트를 상기 SPS 수신기에서 수신하는 단계; 및

상기 제 1 및 상기 제 2 세트들 중 하나의 세트에 매입된 항행 정보를 나타내는 데이터 비트들을 결정하기 위해, 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 단계를 포함하되,

상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들은 적어도 부분적으로 공통 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 상기 조합 단계는, 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 차동 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 상기 조합 단계는, 상기 차동 복조를 수행한 후 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 상기 조합 단계는, 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 가중 합산하는 단계를 포함하며, 상기 가중 합산과 관련된 가중 단계는 적어도 하나의 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들의 신호 대 잡음비(SNR)에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 차동 복조는 상기 부분들내에 포함된 데이터의 비트 주기의 배수에 의해 서로 시간상으로 분리된 상기 신호 샘플들의 페어들을 조합하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 항행 정보는 위성 천체위치표 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 항행 정보는 에러 보정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 항행 정보는 상기 SPS 수신기의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 항행 정보는 엔티티의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 SPS 수신기는 글로벌 측위 위성(GPS) 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 이동 GPS 수신기는 통신 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들은 상기 위성 메시지의 프레임들의 기간의 배수에 의해 시간상 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
위성 측위 시스템 신호 처리 방법으로서,

상기 방법은,

제 1 위성 비행체와 관련된 제 1 위성 메시지의 제 1 부분을 나타내는 제 1 세트의 신호 샘플들을 SPS 수신기에서 수신하는 단계;

제 2 위성 비행체와 관련된 제 2 위성 메시지의 제 1 부분을 나타내는 제 2 세트의 신호 샘플들을 상기 SPS 수신기에서 수신하는 단계; 및

항행 정보를 나타내는 데이터 비트들을 결정하기 위해 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 단계를 포함하되,

상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들은 적어도 부분적으로 공통 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 상기 조합 단계는 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 차동 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 상기 조합 단계는, 상기 차동 복조를 수행한 후 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 28 항에 있어서,

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 조합하는 상기 조합 단계는, 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들을 가중 합산하는 단계를 포함하며, 상기 가중 합산과 관련된 가중 단계는 적어도 하나의 상기 신호 샘플들의 제 1 및 제 2 세트들의 신호 대 잡음비(SNR)에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 차동 복조는 상기 부분들내에 포함된 데이터의 비트 주기의 배수에 의해 서로 시간상으로 분리된 상기 신호 샘플들의 페어들을 조합하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 항행 정보는 위성 타임-오브-위크(TOW) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 항행 정보는 위성 달력 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 항행 정보는 상기 SPS 수신기의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 항행 정보는 엔티티의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 SPS 수신기는 이동 글로벌 측위 위성(GPS) 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 36 항에 있어서,

상기 이동 GPS 수신기는 통신 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 제 1 위성 메시지의 제 2 부분을 나타내는 제 3 세트의 신호 샘플들을 상기 SPS 수신기에서 수신하는 단계;

상기 제 2 위성 메시지의 제 2 부분을 나타내는 제 4 세트의 신호 샘플들을 상기 SPS 수신기에서 수신하는 단계;

상기 신호 샘플들의 제 3 및 제 4 세트들을 조합하는 단계; 및

상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 제 1 및 제 2 신호 샘플들을 조합하여 생성된 제 1 결과와 상기 제 3 및 제 4 신호 샘플들로부터 생성된 제 2 결과를 비교하는 단계를 더 포함하되,

상기 신호 샘플들의 제 3 및 제 4 세트들은 적어도 부분적으로 공통 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
제 38 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 결과들은 타임-오브-위크(TOW) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 결과들을 비교하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 결과들에 의해 표시된 TOW 간의 차이를 결정하는 단계, 및 상기 차이를 상기 제 1 및 제 2 결과들간의 시간 차이를 나타내는 값과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 방법.
위성 측위 시스템(SPS) 신호 처리 장치로서,

상기 장치는,

하나 이상의 위성 메시지들과 관련된 SPS 신호들의 제 1 부분 및 제 2 부분을 수신하는 안테나; 및

상기 안테나에 결합되며, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 조합하여 상기 제 1 및 제 2 부분들 중 하나의 부분에 매입된 항행 정보를 나타내는 데이터 비트들을 결정하는 회로를 구비하되,

상기 제 1 및 제 2 부분들은 공통 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 회로는,

상기 제 1 및 제 2 부분들을 차동 복조하는 차동 복조 유닛; 및

상기 차동 복조 유닛에 결합되며, 상기 차동 복조된 제 1 및 제 2 부분들을 합산하는 합산 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 42 항에 있어서,

상기 차동 복조 유닛 및 상기 합산 유닛은 프로세서내에 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 회로는, 상기 제 1 및 제 2 부분들을 차동 복조한 후 상기 항행 정보를 결정하기 위해 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 합산하도록 동작하며, 상기 합산 단계는 가중 인자를 포함시키는 단계를 포함하며, 상기 가중 인자는 적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 부분들의 신호 대 잡음비(SNR)의 함수인 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 항행 정보는 위성 천체위치표 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 항행 정보는 에러 보정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 항행 정보는 SPS 수신기의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 항행 정보는 타임-오브-위크(TOW) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 장치는 이동 글로벌 측위 위성(GPS) 수신기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 49 항에 있어서,

상기 이동 GPS 수신기는 통신 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 부분들은 상기 위성 메시지의 프레임 주기의 배수와 동일한 기간에 의해 시간상으로 분리되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 제 1 부분은 제 1 위성 비행체 메시지와 관련되며, 상기 제 2 부분은 제 2 위성 비행체 메시지와 관련되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 41 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 부분들은 정확히 하나의 위성 비행체 메시지와 관련되는것을 특징으로 하는 장치.
제 50 항에 있어서,

상기 통신 회로를 통해 상기 이동 GPS 수신기에 의해 원격 엔티티를 액세스할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 54 항에 있어서,

상기 원격 엔티티는 기지국을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 55 항에 있어서,

상기 기지국은 데이터 처리 네트워크에 대한 통신 링크를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.