KR20020083747A - Power managing apparatus for receiver of global positioning system - Google Patents

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KR20020083747A
KR20020083747A KR1020010023359A KR20010023359A KR20020083747A KR 20020083747 A KR20020083747 A KR 20020083747A KR 1020010023359 A KR1020010023359 A KR 1020010023359A KR 20010023359 A KR20010023359 A KR 20010023359A KR 20020083747 A KR20020083747 A KR 20020083747A
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박찬식
김영백
손석보
서흥석
문승욱
최일흥
박상현
이종필
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주식회사 네비콤
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for managing power of a GPS(Global Positioning System) receiver is provided to estimate a power-off time and receive a satellite signal within a short time by searching a correction function of a realtime clock and various code phases corresponding to the satellite signal, simultaneously. CONSTITUTION: A navigation data processing portion(118) processes a satellite signal by using a digital signal processing portion(112), estimates a power-off time by using a realtime clock correction function of a realtime clock application portion(116), and controls power of an intermediate frequency generation portion(110) and the digital signal processing portion(112) by controlling a power supply portion(120) according to the estimated time, and supplies power to the intermediate frequency generation portion(110) and the digital signal processing portion(112) only when satellite data necessary for the calculation of navigation are received. The digital signal processing portion(112) has a correlator(114) and the realtime clock application portion(116).

Description

광역 지구측위 방식 수신기의 전원 관리 장치{POWER MANAGING APPARATUS FOR RECEIVER OF GLOBAL POSITIONING SYSTEM}POWER MANAGING APPARATUS FOR RECEIVER OF GLOBAL POSITIONING SYSTEM}

본 발명은 광역 지구측위 방식(Global Positioning System, 이하 GPS라 칭함) 수신기의 전원 관리 장치에 관한 것으로, 특히, GPS 수신기의 소비 전력을 줄이는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power management apparatus for a global positioning system (GPS) receiver, and more particularly, to an apparatus for reducing power consumption of a GPS receiver.

도 1은 종래의 GPS 수신기의 실시예를 나타낸 블록도로, 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing : DSP)부(12)가 중간 주파수(Intermediate Frequency : IF) 발생부(10)로부터 디지털 중간 주파수를 제공받아 항법 데이터 처리에 사용될 수 있도록 디지털 신호 처리하여 항법 데이터 처리부(18)로 제공하도록 구성된다. 상기 디지털 신호 처리부(12)는 상관기(correlator)(14) 및 실시간 응용(Real Time Clock : RTC)부(16)를 구비한다.1 is a block diagram illustrating an embodiment of a conventional GPS receiver, in which a digital signal processing (DSP) unit 12 receives a digital intermediate frequency from an intermediate frequency (IF) generation unit 10. It is configured to provide digital signal processing to the navigation data processing unit 18 so that it can be used for navigation data processing. The digital signal processor 12 includes a correlator 14 and a real time clock (RTC) unit 16.

이와 같이 구성된 종래의 GPS 수신기를 도 2를 참조하여 보면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, a conventional GPS receiver configured as described above is as follows.

도 2는 도 1에 도시된 상관기(14)의 실시예를 나타낸 블록도로, 반송파 생성기(carrier NCO(Numerically Controlled Oscillator))(22), 제 1, 제 2 반송파 혼합기(carrier mixer)(24, 26), 코드 생성기(code NCO(Numerically Controlled Oscillator))(28), C/A 코드 발생기(code generator)(30), 제 1 내지 제 6 코드 혼합기(code mixer)(32 내지 36, 44 내지 48), 및 제 1 내지 제 6 적분기(38 내지 42, 50 내지 54)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the correlator 14 shown in FIG. 1, which includes a carrier normally controlled oscillator (NCO) 22, first and second carrier mixers 24 and 26. FIG. ), Code generator (Numerically Controlled Oscillator) (28), C / A code generator (30), first to sixth code mixers (32 to 36, 44 to 48) , And first to sixth integrators 38 to 42, 50 to 54.

도 1 및 도 2에 있어서, 중간 주파수 발생부(10)는 위성으로부터 받은 무선 주파수(Radio Frequency : RF)를 중간 주파수로 변환하여 디지털 신호 처리부(12) 내의 상관기(14)로 제공한다.1 and 2, the intermediate frequency generator 10 converts a radio frequency (RF) received from a satellite into an intermediate frequency and provides the intermediate frequency to the correlator 14 in the digital signal processor 12.

상관기(14) 내의 반송파 생성기(22)는 위성 신호로부터의 반송파를 제거하기 위한 정현파를 생성하는 것으로, 항법 데이터 처리부(18)로부터 제공되는 반송파의 주파수를 입력하여 사인(sin) 신호(I) 및 코사인(cos) 신호(Q)를 각기 생성하여 제 1, 제 2 반송파 혼합기(24, 26)에 각기 제공한다.The carrier generator 22 in the correlator 14 generates a sinusoidal wave to remove the carrier wave from the satellite signal. Cosine signals Q are respectively generated and provided to the first and second carrier mixers 24 and 26, respectively.

제 1 반송파 혼합기(24)는 반송파 생성기(22)로부터 제공되는 사인 신호(I) 및 중간 주파수 발생부(10)로부터 제공되는 디지털 중간 주파수를 곱하여 제 1 내지 제 3 코드 혼합기(32 내지 36)로 제공한다.The first carrier mixer 24 multiplies the sine signal I provided from the carrier generator 22 and the digital intermediate frequency provided from the intermediate frequency generator 10 to the first to third code mixers 32 to 36. to provide.

코드 생성기(28)는 GPS의 PRN 코드(Pseudo Random Noise code)를 생성하기 위한 기본 주파수를 만들어 C/A 코드 발생기(30)로 공급해 준다.The code generator 28 generates a fundamental frequency for generating a Pseudo Random Noise code (PRN) code of the GPS and supplies it to the C / A code generator 30.

C/A 코드 발생기(30)는 코드 생성기(28)로부터 제공되는 기본 주파수를 이용하여 GPS 위성의 PRN 코드를 생성하는 것으로, 얼리 코드(early code), 프롬프트코드(prompt code), 및 레이트 코드(late code)를 생성하여 제 1 내지 제 3 코드 혼합기(32 내지 36)로 각기 제공한다.The C / A code generator 30 generates a PRN code of a GPS satellite by using a fundamental frequency provided from the code generator 28, and includes an early code, a prompt code, and a rate code ( late code) and provided to the first to third code mixers 32 to 36, respectively.

제 1 코드 혼합기(32)는 C/A 코드 발생기(30)로부터 제공되는 얼리 코드와 제 1 반송파 혼합기(24)의 출력을 곱하여 제 1 적분기(38)로 제공한다. 제 1 적분기(38)는 제 1 코드 혼합기(32)의 출력을 C/A 코드의 한 주기인 1 msec 동안 적분하여 항법 데이터 처리부(18)로 제공한다. 상기 C/A 코드는 GPS의 PRN 코드이다.The first code mixer 32 multiplies the early code provided from the C / A code generator 30 with the output of the first carrier mixer 24 to provide it to the first integrator 38. The first integrator 38 integrates the output of the first code mixer 32 for 1 msec, which is one period of the C / A code, and provides it to the navigation data processor 18. The C / A code is a PRN code of GPS.

제 2 코드 혼합기(34)는 C/A 코드 발생기(30)로부터 제공되는 프롬프트 코드와 제 1 반송파 혼합기(24)의 출력을 곱하여 제 2 적분기(40)로 제공한다. 제 2 적분기(40)는 제 2 코드 혼합기(34)의 출력을 C/A 코드의 한 주기인 1 msec 동안 적분하여 항법 데이터 처리부(18)로 제공한다.The second code mixer 34 multiplies the output of the first carrier mixer 24 with the prompt code provided from the C / A code generator 30 to provide it to the second integrator 40. The second integrator 40 integrates the output of the second code mixer 34 for 1 msec, which is one period of the C / A code, and provides it to the navigation data processor 18.

제 3 코드 혼합기(36)는 C/A 코드 발생기(30)로부터 제공되는 레이트 코드와 제 1 반송파 혼합기(24)의 출력을 곱하여 제 3 적분기(42)로 제공한다. 제 3 적분기(42)는 제 3 코드 혼합기(36)의 출력을 C/A 코드의 한 주기동안 적분하여 항법 데이터 처리부(18)로 제공한다.The third code mixer 36 multiplies the output of the first carrier mixer 24 by the rate code provided from the C / A code generator 30 and provides it to the third integrator 42. The third integrator 42 integrates the output of the third code mixer 36 for one period of the C / A code and provides it to the navigation data processor 18.

마찬가지로, 각각의 제 4, 제 5, 제 6 코드 혼합기(44, 46, 48)는 C/A 코드 발생기(30)로부터 제공되는 각 레이트 코드, 프롬프트 코드, 및 얼리 코드와 제 2 반송파 혼합기(26)의 출력을 각기 곱하여 제 4, 제 5, 제 6 적분기(50, 52, 54)로 각각 제공한다. 제 4, 제 5, 제 6 적분기(50, 52, 54)는 제 4, 제 5, 제 6 코드 혼합기(44, 46, 48)의 각 출력을 C/A 코드의 한 주기인 1 msec 동안 각기 적분하여 항법 데이터 처리부(18)로 제공한다.Similarly, each of the fourth, fifth, and sixth code mixers 44, 46, and 48 has each rate code, prompt code, and early code and second carrier mixer 26 provided from the C / A code generator 30. And multiply the outputs of the < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > The fourth, fifth, and sixth integrators 50, 52, and 54 respectively output the outputs of the fourth, fifth, and sixth code mixers 44, 46, and 48 for 1 msec, one cycle of the C / A code. The integration is provided to the navigation data processing unit 18.

항법 데이터 처리부(18)는 위성으로부터 수신된 신호와 상관기(14)에서 생성한 산호의 동기를 맞추고 상기 위성으로부터 수신된 신호를 복조하여 위성 데이터 항법을 계산한다.The navigation data processing unit 18 calculates satellite data navigation by synchronizing the signal received from the satellite with the coral generated by the correlator 14 and demodulating the signal received from the satellite.

그러나, 이와 같은 종래의 기술에 있어서는 위성으로부터 항법 계산에 필요한 데이터가 획득된 이후에도 GPS 수신기는 전원을 계속 소비하기 때문에, GPS 수신기의 소비 전력이 증가하는 결점이 있다.However, this conventional technique has a drawback in that power consumption of the GPS receiver increases because the GPS receiver continues to consume power even after data necessary for navigation calculation is obtained from the satellite.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 실시간 클록의 보정 기능 및 위성으로부터의 신호에 대응하는 여러 개의 코드 위상을 동시에 탐색하여 전원이 차단된 시간을 추정하고, 위성으로부터의 신호를 신속하게 획득하여 전원을 관리하는 GPS 수신기의 전원 관리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and simultaneously estimates the time when the power is cut off by simultaneously searching for a plurality of code phases corresponding to a signal from a satellite and a correction function of a real-time clock, It is an object of the present invention to provide a power management device of a GPS receiver that quickly obtains a signal from the power management unit.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, GPS 수신기의 전원 관리 시스템에 있어서: 위성으로부터 수신한 무선 주파수를 중간 주파수로 변환하여 중간 주파수를 발생하는 하는 중간 주파수 발생부; 상기 중간 주파수 발생부로부터 중간 주파수를 제공받아 항법 데이터 처리에 사용될 수 있도록 디지털 신호 처리하는 디지털 신호 처리부; 상기 디지털 신호 처리부의 출력으로부터 디지털 신호 처리된 신호를 받아 위성 데이터 항법을 계산하고 전원 차단 시간을 추정하여 상기 항법 계산에 필요한 위성 데이터가 수신될 때에만 상기 중간 주파수 발생부 및 상기 디지털 신호 처리부에 전원을 제공하도록 하는 전원 단속 신호를 출력하는 항법 데이터처리부; 상기 항법 데이터 처리부로부터 제공되는 전원 단속 신호에 대응하여 상기 중간 주파수 발생부 및 상기 디지털 신호 처리부의 전원을 단속하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a power management system of a GPS receiver, comprising: an intermediate frequency generator for converting a radio frequency received from a satellite into an intermediate frequency to generate an intermediate frequency; A digital signal processor which receives an intermediate frequency from the intermediate frequency generator and processes the digital signal to be used for navigation data processing; Receiving a digital signal processed signal from the output of the digital signal processing unit calculates satellite data navigation, estimates the power cut-off time and powers the intermediate frequency generator and the digital signal processing unit only when satellite data necessary for the navigation calculation is received. Navigation data processing unit for outputting a power interruption signal to provide a; And a power supply unit for interrupting power of the intermediate frequency generator and the digital signal processor in response to a power interruption signal provided from the navigation data processor.

도 1은 종래의 광역 지구측위 방식 수신기의 실시예를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing an embodiment of a conventional global positioning system receiver;

도 2는 도 1에 도시된 상관기의 실시예를 나타낸 블록도,2 is a block diagram illustrating an embodiment of the correlator shown in FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 광역 지구측위 방식 수신기의 전원 관리 장치의 실시예를 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing an embodiment of a power management apparatus for a global geolocation positioning receiver according to the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 광역 지구측위 방식 수신기의 전원 관리 장치의 알고리즘을 나타낸 그래프,FIG. 4 is a graph illustrating an algorithm of a power management device of the wide area geolocation receiver shown in FIG. 3;

도 5는 도 3에 도시된 광역 지구측위 방식 수신기에서 사용하는 실시간 응용을 이용한 전원 차단 시간의 추정을 나타낸 타이밍도,FIG. 5 is a timing diagram illustrating an estimation of a power off time using a real-time application used in the wide area geolocation receiver shown in FIG. 3.

도 6은 도 3에 도시된 실시간 클록 응용부의 실시예를 나타낸 블록도,6 is a block diagram illustrating an embodiment of a real time clock application unit illustrated in FIG. 3;

도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 실시간 클록 응용부의 동작을 나타낸 타이밍도,7 and 8 are timing diagrams showing the operation of the real time clock application unit shown in FIG. 6;

도 9는 도 3에 도시된 상관기의 실시예를 나타낸 블록도.9 is a block diagram illustrating an embodiment of the correlator shown in FIG. 3.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

60 : 라이트 레지스터 62 : 주파수 추정부60: light register 62: frequency estimator

64 : 전원인가 시간 조절부 66 : 리드 레지스터64: power supply time control unit 66: lead resistor

70 : 반송파 생성기 72, 74 : 반송파 혼합기70: carrier generator 72, 74: carrier mixer

76 : 코드 생성기 78 : 다중 위상 C/A 코드 발생기76: Code Generator 78: Multi-Phase C / A Code Generator

80 내지 84, 92 내지 96 : 코드 혼합기80 to 84, 92 to 96: code mixer

86 내지 90, 98 내지 102 : 적분기86 to 90, 98 to 102: integrator

110 : 중간 주파수 발생부 112 : 디지털 신호 처리부110: intermediate frequency generator 112: digital signal processing unit

114 : 상관기 116 : 실시간 클록 응용부114: correlator 116: real-time clock application unit

118 : 항법 데이터 처리부 120 : 전원 공급부118: navigation data processing unit 120: power supply unit

이하, 이와 같은 본 발명의 실시 예를 다음과 같은 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the following drawings.

도 3은 본 발명에 따른 GPS 수신기의 전원 관리 장치의 실시예를 나타낸 블록도로, 항법 데이터 처리부(118)가 디지털 신호 처리부(112)의 출력을 받아 위성 데이터 항법을 계산하고 전원 공급부(120)를 제어하여 항법 계산에 필요한 위성 데이터가 수신될 때에만 중간 주파수 발생부(110) 및 디지털 신호 처리부(112)에 전원을 공급하도록 구성된다. 상기 디지털 신호 처리부(112)는 상관기(114) 및 실시간 클록 응용부(116)를 구비한다.3 is a block diagram showing an embodiment of a power management device of a GPS receiver according to the present invention, wherein the navigation data processing unit 118 receives the output of the digital signal processing unit 112 to calculate satellite data navigation and supplies the power supply unit 120 to the present invention. The controller is configured to supply power to the intermediate frequency generator 110 and the digital signal processor 112 only when satellite data necessary for navigation calculation is received. The digital signal processing unit 112 includes a correlator 114 and a real time clock application unit 116.

이와 같은 본 발명을 도 4 내지 도 9를 참조하여 보면 다음과 같다.Such a present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 9.

도 4는 도 3에 도시된 GPS 수신기의 전원 관리 장치의 알고리즘(algorithm)을 나타낸 그래프(graph)로, 항법 데이터 처리부(118)는 도 5a와 같은 위성 신호를 디지털 신호 처리부(112)를 통해 도 5b와 같은 신호로 생성하며, 도 5c와 같은 실시간 클록 응용부(116)의 실시간 클록의 보정 기능을 이용하여 전원 차단 시간을 추정하고 이 추정 시간에 대응해서 전원 공급부(120)를 제어하여 중간 주파수 발생부(110)와 디지털 신호 처리부(112)의 전원을 단속한다. 상기 실시간 클록 응용부(116)는 메인 클록(main clock)을 이용하여 실시간 클록을 보정한다.FIG. 4 is a graph illustrating an algorithm of the power management device of the GPS receiver illustrated in FIG. 3. The navigation data processor 118 may view the satellite signal of FIG. 5A through the digital signal processor 112. It generates a signal such as 5b, estimates the power-off time by using the real-time clock correction function of the real-time clock application unit 116 as shown in Figure 5c and controls the power supply unit 120 in response to the estimated time to the intermediate frequency The power supply of the generator 110 and the digital signal processor 112 is interrupted. The real time clock application unit 116 corrects a real time clock using a main clock.

따라서, 중간 주파수 발생부(110)와 디지털 신호 처리부(112)는 위성으로부터 항법 계산에 필요한 정보가 수신되는 동안에만 전원 공급부(120)로부터 전원을 공급받아 동작한다. 도면 중에 RF는 중간 주파수 발생부(110)를 의미하고 DSP는 디지털 신호 처리부(112)를 의미하며, CPU(Central Processing Unit, 중앙 처리 장치)는 항법 데이터 처리부(118)를 의미한다.Therefore, the intermediate frequency generator 110 and the digital signal processor 112 operate by receiving power from the power supply 120 only while information necessary for navigation calculation is received from the satellite. In the figure, RF refers to the intermediate frequency generator 110, DSP refers to the digital signal processor 112, and a central processing unit (CPU) refers to the navigation data processor 118.

이와 같이 신호 동기를 유지하기 위해서는 전원이 차단된 시간의 정확한 추정이 필요하다. 이를 위해 실시간 클록을 사용하여 전원이 차단된 시간을 추정하는 방법을 사용한다. 그러나 일반적으로 실시간 클록에 사용되는 크리스탈 오실레이터(crystal oscillator)는 제품에 따라 각각 그 주파수가 다르며 주파수 특성 또한 시간에 따라 변하는 특성을 가지므로 크리스탈 오실레이터 제조사에서 제공하는 주파수 값을 이용해서는 신호의 동기 유지가 불가능하다. 따라서, 실시간 응용에 사용되는 오실레이터의 주파수 추정을 위한 블록이 필요하다.In order to maintain signal synchronization as described above, accurate estimation of the time when the power is turned off is required. To do this, we use a real-time clock to estimate when the power is off. However, the crystal oscillator used in real-time clock is different in frequency depending on the product, and the frequency characteristic also varies with time. impossible. Therefore, there is a need for a block for frequency estimation of oscillators used in real time applications.

도 6은 도 3에 도시된 실시간 클록 응용부(116)의 실시예를 나타낸 블록도로, 라이트 레지스터(write register)(60), 주파수 추정부(62), 전원인가 시간 조절부(64), 및 리드 레지스터(read register)(66)를 구비한다.FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the real time clock application unit 116 shown in FIG. 3, which includes a write register 60, a frequency estimator 62, a power-on time adjuster 64, and A read register 66 is provided.

동 도면에 있어서, 라이트 레지스터(60)는 주파수 추정부(62)에 도 7d와 같은 설정된 칼리브레이션 카운터(calibration counter) 초기값 및 도 8b와 같은 신호를 제공하고, 전원인가 시간 조절부(64)에 도 7e와 같은 항법 데이터 처리부(118)의 웨이크-업(wake-up) 시간을 제공한다.In the same figure, the write register 60 provides the frequency estimator 62 with the set calibration counter initial value as shown in FIG. 7D and the signal as shown in FIG. The wake-up time of the navigation data processor 118 as shown in FIG. 7E is provided.

주파수 추정부(62)는 실시간 클록의 주파수를 추정하는 것으로, 사용자가 정의한 도 7a와 같은 외부로부터 제공되는 실시간 클록의 개수에 메인 클록이 몇 클록 있는지를 계수하여 그 값을 리드 레지스터(66)를 통해 항법 데이터 처리부(118)로 전달한다.The frequency estimator 62 estimates the frequency of the real time clock. The frequency estimator 62 counts the number of clocks of the main clock to the number of real time clocks provided from the outside as shown in FIG. Transfer to the navigation data processing unit 118 through.

전원인가 시간 조절부(64)는 전원인가 시간을 조절하는 것으로, 라이트 레지스터(60)로부터 항법 데이터 처리부(118)의 웨이크-업 시간을 받아 항법 데이터 처리부(118)로 도 7f와 같은 신호를 전송한다. 예로, 항법 데이터 처리부(118)가 7이라는 값을 설정하면 전원인가 시간 조절부(64)는 도 7a와 같은 실시간 클록의 7 클록 후 항법 데이터 처리부(118)로 도 7f와 같은 신호를 인가한다. 도 7b와 같은 신호는 외부로부터 인가되는 신호이다. 상기 도 7f와 같은 신호는 항법 데이터 처리부(118)의 인터럽트(interrupt)로 사용된다.The power-on time adjusting unit 64 adjusts the power-on time and receives the wake-up time of the navigation data processing unit 118 from the write register 60 and transmits a signal as shown in FIG. 7F to the navigation data processing unit 118. do. For example, when the navigation data processor 118 sets a value of 7, the power-on time controller 64 applies a signal as shown in FIG. 7F to the navigation data processor 118 after 7 clocks of the real time clock as shown in FIG. 7A. The signal as shown in FIG. 7B is a signal applied from the outside. The signal as shown in FIG. 7F is used as an interrupt of the navigation data processor 118.

도 8c와 같은 신호는 도 8a와 같은 실시간 클록을 이용하여 값을 감소시키는 내부 신호이며, 이 신호가 0이 아닌 구간에 내부 신호인 도 8d와 같은 신호는 '1'이 된다.The signal as shown in FIG. 8C is an internal signal that decreases the value by using the real time clock as shown in FIG. 8A, and the signal as shown in FIG. 8D, which is an internal signal in a non-zero period, becomes '1'.

도 8g와 같은 신호는 도 8d와 같은 신호가 '1'인 구간동안 메인 클록을 전달하는 내부 신호이다. 도 8h와 같은 신호가 이 클록을 이용하여 계수하며 내부 신호인 도 8e와 같은 신호와 도 8f와 같은 신호를 이용하여 신호의 래치(latch) 및 클리어(clear) 동작을 하게 된다. 래치된 신호는 리드 레지스터(66)로 전달된다.The signal as shown in FIG. 8G is an internal signal that transfers the main clock during the period in which the signal as shown in FIG. 8D is '1'. A signal as shown in FIG. 8H is counted using this clock, and latch and clear operations of the signal are performed using a signal as shown in FIG. 8E and an signal as shown in FIG. 8F as an internal signal. The latched signal is passed to the read register 66.

그러나 주파수 추정부(62)를 사용하여 실시간 응용에 사용된 클록의 주파수를 추정하더라도 시간에 따라 변화하는 크리스탈 오실레이터의 특성상 전원 차단 시간을 증가시킬수록 그 오차는 증가한다. 따라서, 설계한 신호 처리기는 다수의적분기를 이용하여 약 +/- 5 usec의 오차에 대해 동기 유지가 가능하도록 설계하였다.However, even if the frequency estimator 62 estimates the frequency of the clock used in the real-time application, the error increases as the power-off time increases due to the characteristics of the crystal oscillator that changes with time. Therefore, the designed signal processor is designed to maintain synchronization with about +/- 5 usec errors using multiple integrators.

도 9는 도 3에 도시된 상관기(114)의 실시예를 나타낸 블록도로, 반송파 생성기(70), 제 1, 제 2 반송파 혼합기(72, 74), 코드 생성기(76), 다중 위상 C/A 코드 발생기(78), 제 1 내지 제 32 코드 혼합기(80 내지 84, 92 내지 96), 및 제 1 내지 제 32 적분기(86 내지 90, 98 내지 102)로 구성된다.FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the correlator 114 shown in FIG. 3, with carrier generator 70, first and second carrier mixers 72 and 74, code generator 76, and multi-phase C / A. Code generator 78, first through thirty-two code mixers 80 through 84, 92 through 96, and first through thirty-second integrators 86 through 90, 98 through 102.

동 도면에 있어서, 반송파 생성기(70)는 위성 신호로부터의 반송파를 제거하기 위한 정현파를 생성하는 것으로, 항법 데이터 처리부(118)로 입력되는 반송파의 주파수를 입력하여 사인 신호(I) 및 코사인 신호(Q)를 각기 생성하여 제 1, 제 2 반송파 혼합기(72, 74)에 각기 제공한다.In the figure, the carrier generator 70 generates a sine wave for removing a carrier wave from a satellite signal. The carrier generator 70 inputs a frequency of a carrier wave input to the navigation data processor 118 to input a sine signal I and a cosine signal ( Q is generated separately and provided to the first and second carrier mixers 72 and 74, respectively.

제 1 반송파 혼합기(72)는 반송파 생성기(70)로부터 제공되는 사인 신호(I) 및 중간 주파수 발생부(110)로부터 제공되는 디지털 중간 주파수를 곱하여 제 1 내지 제 16 코드 혼합기(80 내지 84)로 제공한다.The first carrier mixer 72 multiplies the sine signal I provided from the carrier generator 70 and the digital intermediate frequency provided from the intermediate frequency generator 110 to the first to sixteenth code mixers 80 to 84. to provide.

코드 생성기(76)는 GPS의 PRN 코드를 생성하기 위한 기본 주파수를 만들어 다중 위상 C/A 코드 발생기(78)로 공급해 준다.The code generator 76 generates a fundamental frequency for generating the PRN code of the GPS and supplies it to the multi-phase C / A code generator 78.

다중 위상 C/A 코드 발생기(78)는 코드 생성기(76)로부터 제공되는 기본 주파수를 이용하여 16 개의 서로 다른 위상의 PRN 코드를 생성하여 제 1 내지 제 32 코드 혼합기(80 내지 96)로 제공한다.The multi-phase C / A code generator 78 generates PRN codes of 16 different phases using the fundamental frequencies provided from the code generator 76 and provides them to the first to thirty-two code mixers 80 to 96. .

제 1 코드 혼합기(80)는 다중 위상 C/A 코드 발생기(78)로부터 제공되는 코드와 제 1 반송파 혼합기(72)의 출력을 곱하여 제 1 적분기(86)로 제공한다. 제 1적분기(86)는 제 1 코드 혼합기(80)의 출력을 C/A 코드의 한 주기인 1 msec 동안 적분하여 항법 데이터 처리부(118)로 제공한다.The first code mixer 80 multiplies the code provided from the multi-phase C / A code generator 78 by the output of the first carrier mixer 72 and provides it to the first integrator 86. The first integrator 86 integrates the output of the first code mixer 80 for 1 msec, which is one period of the C / A code, and provides the navigation data processor 118.

제 2 코드 혼합기(82)는 다중 위상 C/A 코드 발생기(78)로부터 제공되는 코드와 제 1 반송파 혼합기(72)의 출력을 곱하여 제 2 적분기(88)로 제공한다. 제 2 적분기(88)는 제 2 코드 혼합기(82)의 출력을 C/A 코드의 한 주기인 1 msec 동안 적분하여 항법 데이터 처리부(118)로 제공한다.The second code mixer 82 multiplies the code provided from the multi-phase C / A code generator 78 by the output of the first carrier mixer 72 and provides it to the second integrator 88. The second integrator 88 integrates the output of the second code mixer 82 for 1 msec, which is one period of the C / A code, and provides the navigation data processor 118.

제 16 코드 혼합기(84)는 다중 위상 C/A 코드 발생기(78)로부터 제공되는 코드와 제 1 반송파 혼합기(72)의 출력을 곱하여 제 16 적분기(90)로 제공한다. 제 16 적분기(90)는 제 16 코드 혼합기(84)의 출력을 C/A 코드의 한 주기동안 적분하여 항법 데이터 처리부(118)로 제공한다.The sixteenth code mixer 84 multiplies the code provided from the multi-phase C / A code generator 78 by the output of the first carrier mixer 72 to provide it to the sixteenth integrator 90. The sixteenth integrator 90 integrates the output of the sixteenth code mixer 84 for one period of the C / A code and provides it to the navigation data processor 118.

마찬가지로, 각각의 제 17, 제 31, 제 32 코드 혼합기(92, 94, 96)는 다중 위상 C/A 코드 발생기(78)로부터 제공되는 코드와 제 2 반송파 혼합기(74)의 출력을 각기 곱하여 제 17, 제 31, 제 32 적분기(98, 100, 102)로 각각 제공한다. 제 17, 제 31, 제 32 적분기(98, 100, 102)는 제 17, 제 31, 제 32 코드 혼합기(92, 94, 96)의 각 출력을 C/A 코드의 한 주기인 1 msec 동안 각기 적분하여 항법 데이터 처리부(118)로 제공한다.Similarly, each of the seventeenth, thirty-first and thirty-second code mixers 92, 94, and 96 respectively multiplies the code provided from the multi-phase C / A code generator 78 by the output of the second carrier mixer 74, respectively. 17, 31, 32nd integrators (98, 100, 102) respectively. The seventeenth, thirty-first, and thirty-third integrators 98, 100, and 102 respectively output the outputs of the seventeenth, thirteenth, and thirty-third code mixers 92, 94, and 96 for one msec, one period of the C / A code. The integration is provided to the navigation data processing unit 118.

전원 공급부(120)는 항법 데이터 처리부(118)로부터 제공되는 전원 단속 신호에 대응하여 중간 주파수 발생부(110) 및 디지털 신호 처리부(112)의 전원을 단속한다.The power supply unit 120 intercepts the power of the intermediate frequency generator 110 and the digital signal processor 112 in response to the power interruption signal provided from the navigation data processor 118.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 실시간 클록의 보정 기능을 이용하고 위성으로부터의 신호에 대응하는 여러 개의 코드 위상을 동시에 탐색하여 전원이 차단된 시간을 추정하고, 위성으로부터의 신호를 신속하게 획득하도록 한다. 따라서, GPS 수신기의 불필요한 전력 소비를 방지할 수 있다.As described above, the present invention utilizes a correction function of a real-time clock and simultaneously searches for multiple code phases corresponding to signals from a satellite to estimate the time when the power is cut off, and to quickly acquire a signal from the satellite. do. Therefore, unnecessary power consumption of the GPS receiver can be prevented.

Claims (3)

GPS 수신기의 전원 관리 시스템에 있어서:In the power management system of a GPS receiver: 위성으로부터 수신한 무선 주파수를 중간 주파수로 변환하여 중간 주파수를 발생하는 하는 중간 주파수 발생부;An intermediate frequency generator for converting a radio frequency received from the satellite into an intermediate frequency to generate an intermediate frequency; 실시간 클록의 보정 기능을 수행하고 상기 중간 주파수 발생부로부터 중간 주파수를 제공받아 항법 데이터 처리에 사용될 수 있도록 디지털 신호 처리하는 디지털 신호 처리부;A digital signal processing unit for performing a function of correcting a real time clock and receiving a intermediate frequency from the intermediate frequency generator so as to be used for navigation data processing; 상기 디지털 신호 처리부의 출력으로부터 디지털 신호 처리된 신호를 받아 위성 데이터 항법을 계산하고 전원 차단 시간을 추정하여 상기 항법 계산에 필요한 위성 데이터가 수신될 때에만 상기 중간 주파수 발생부 및 상기 디지털 신호 처리부에 전원을 제공하도록 하는 전원 단속 신호를 출력하는 항법 데이터 처리부;Receiving a digital signal processed signal from the output of the digital signal processing unit calculates satellite data navigation, estimates the power cut-off time and powers the intermediate frequency generator and the digital signal processing unit only when satellite data necessary for the navigation calculation is received. A navigation data processor for outputting a power interruption signal to provide a signal; 상기 항법 데이터 처리부로부터 제공되는 전원 단속 신호에 대응하여 상기 중간 주파수 발생부 및 상기 디지털 신호 처리부의 전원을 단속하는 전원 공급부를 포함하는 GPS 수신기의 전원 관리 장치.And a power supply unit for interrupting power of the intermediate frequency generator and the digital signal processor in response to a power interruption signal provided from the navigation data processor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 항법 데이터 처리부의 전원 차단 시간은 상기 디지털 신호 처리부의 실시간 클록의 보정 기능을 이용하여 결정되고 상기 위성으로부터의 위성데이터에 대응하는 다수의 코드 위상을 동시에 탐색하여 추정되는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기의 전원 관리 장치.The power-off time of the navigation data processor is determined using a correction function of a real time clock of the digital signal processor, and is estimated by simultaneously searching a plurality of code phases corresponding to satellite data from the satellite. Power management unit. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 실시간 클록의 보정 기능은 메인 클록을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 GPS 수신기의 전원 관리 장치.And a correction function of the real time clock is performed using a main clock.
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