KR20040102195A - Ｇｐｓ 신호 획득 과정에서의 발진기 주파수 보정 - Google Patents

Ｇｐｓ 신호 획득 과정에서의 발진기 주파수 보정 Download PDF

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Abstract

GPS 신호 획득에서 진동수 주파수 에러를 보정하는 방법(50)은 적어도 하나의 전파된 GPS 신호를 수신하는 제1 단계(52)를 포함한다. 다음 단계(54)는 다수의 도플러 오프셋들을 평가하는 단계를 포함한다. 다음 단계(56)은 상기 다수의 도플러 평가들의 각각을 위해서 도플러 조정를 생성하기 위해서 상기 신호를 상관하는 것을 포함한다. 다음 단계(58)는 각각의 조정의 피크 및 널 상태의 크기 간격을 계산하는 것을 포함한다. 다음 단계(60)은 피크 및 널 상태들의 상기 가장 큰 크기 간격을 생성하는 상기 도플러 평가를 찾는 것에 대한 상기 피크 및 널 간격을 검색하는 것을 포함한다. 상기 찾아진 도플러 평가는 모든 위성들에서 일반적인, 적어도 하나의 전파된 GPS 신호에 대한 주파수 에러 평가를 정의한다.

Description

ＧＰＳ 신호 획득 과정에서의 발진기 주파수 보정{OSCILLATOR FREQUENCY CORRENTION IN GPS SIGNAL ACQUISITION}
연방 통신 위원회(FCC : Federal Communications Commission)에 의하면 셀룰러 이동전화기 호출들은 지리적으로 찾아질 수 있어야 한다. 이러한 능력은 E911과 같은 긴급 상황 서비스 시스템에서 요구된다. FCC는 엄격한 정확도 및 효용성 성능 목적을 필요로 하고 셀룰러 이동전화기가 핸드셋(handset) 기초 솔루션으로는 50 미터에서는 당시의 67% 범위내에서, 150 미터에서는 당시의 95% 범위내에서 찾아질 수 있어야 하고, 네트워크 기초 솔루션으로는 100 미터에서는 당시의 67% 범위내에서, 300 미터에서는 당시의 95% 범위내에서 찾아질 수 있다. 네트워크 기초 솔루션에 대한 이러한 느슨한 한계값(threshold)은 기존의 TOA/TDOA(도달 시간(Time Of Arrival)/도달 시간차(Time Difference Of Arrival) 구조 기술을 사용해서 달성하는 것이 어렵다.
셀룰러 이동전화기와 같은 무선 휴대용 장치내에 위성 위치 확인 시스템(GPS)을 포함시키기 위해서, 약한 신호 탐지 분야, 획득 시간 분야, 전력을 작동시키기 위한 에너지 사용 분야를 포함해서 여러 분야에서 성능이 개선될 필요가 있다. 약한 신호 탐지와 관련해서, 셀룰러 이동전화기의 사용자들은 실내에서의 통화에 익숙해져 있고, GPS 신호들의 기존 처리 기술은 대부분의 건물들로부터 초래되는 신호의 약해짐을 수용할 수 없을 것이다. 이러한 GPS 수신기들은 매우 먼 거리에서의 위성으로부터 신호들을 포착하기 때문에, GPS 수신기와 위성 사이의 직접적인 가시선(line of sight)에 있는 물체는 GPS 수신기의 신호 수신을 물체가 어렵게 만들어서 위성에서 전송된 신호가 약해지기 때문에 수신 불량을 초래한다. 나무들, 건물들, 및 다른 높은 윤곽의 물체들은 약하거나 낮은 신호 탐지의 문제를 야기하는 가시선 방해를 초래할 수 있다.
정확성과 관련해서, 미분(differential) GPS 방법들이 작동할 수 있지만 복잡하고 비용이 많이 든다. 게다가, 상기 방법들은 약한 신호 문제를 해결할 수 없다. 기존 GPS 신호 처리 기술이 가진 이러한 주요한 문제는 대역폭 및 신호 전력과 관련된다. GPS 위성들은 매우 약한 신호를 전송한다; 보장된 신호 레벨들은 지구의 표면에서 오직 -130dBm이다. 지구의 표면에서 측정된 실제 신호들은 약 -125dBm의 신호 레벨들을 보인다. 현재 자동 및 소비자 수준 휴대용 GPS 수신기들의 획득 한계값은 대략 -137dBm로, 이렇게 신호 획득을 위한 연결 차는 오직 약 7 내지 12 dB이다.
연속적인 탐지 알고리즘이 GPS 위성들의 확산 스펙트럼 신호들을 획득하기 위해서 시중의 거의 모든 GPS 수신기에서 사용된다. 획득 시간을 희생해서 사전-탐지 통합(PDI) 간격을 길게하는 것에 의해서 획득 한계값을 더 낮은 레벨로 확장할 수 있다. 그렇다고 해도, 연속적인 탐지 과정이 깨지는 최대 PDI는 약 12 밀리초(83 Hz 대역폭)이다. 이것은 SNR(신호 대 잡음비)을 증가시키기 위해서 얼마나 오래 간섭적으로 통합할 수 있는지를 크게 제한하는 1.023MHz 확장 코드의 위에서 전송된 BPSK 조정된 초당 50 비트(50 BPS)를 GPS 신호 구조가 포함하기 때문이다. 20ms(1개의 데이터 비트 시간)을 넘어서서, 데이터 비트 변이에 비례한 통합 주기의 위상 관계에 의존해서, 데이터 비트 변이들은 통합 합이 감소되게 하거나 합이 0이 되게끔 한다.
다른 문제는 현재의 GPS 수신기들이 보통 전지로부터 에너지가 나오는 휴대용 장치내에 삽입되어야 하는 점이다. 이러한 휴대용 장치들에는 셀룰러 이동전화기들, PDA(개인 디지털 보조물)들, 휴대용 컴퓨터, 측정 장치들 및 GPS 수신기에 의해서 제공되는 정보를 사용하는 다른 장치들과 같은 장치들이 포함된다. 이러한 GPS 수신기들이 동작할 때, 수신기들은 많은 양의 에너지를 소비할 것이고, 그것은 같이 삽입된 다른 기능들에 의해서 사용될 수 있는 에너지를 전지로부터 고갈시킨다. GPS 상관(correlation)이 더 빨리 행해질 수 있다면, 상관이 달성될 때 GPS 수신기가 꺼져있을 수 있기 때문에 전지 에너지는 보존될 수 있다. 종래 기술 방식은 에너지 보존 문제를 불충분하게 해결했다.
다른 문제는 상관 시간들을 증가시키는, GPS 수신기들에서의 부정확한 내부 기준 발진기들에 관한것이다. 발진기 부정확성은 도플러 검색 공간을 증가시키는 것에 의해서 위성 신호 획득 시간들을 증가시킨다. 그렇기 때문에 다른 사람들은GPS 수신기들을 위해서, 정확한 기준 발진기들, 특히 낮은 가격 발진기들을 제공하기 위해서 노력했다. 한가지 해결방안은 기준 주파수와 GPS 발진기 주파수를 일치시키기 위해서 저장된 발진기 온도 특징 데이터를 사용하는 것이다. 다른 해결방안은 이후 GPS 신호 획득을 위해서 저장된 온도 주파수 오프셋 데이터를 사용한다. 하지만, 이러한 해결방안들은 여전히 충분히 정확하지 않았고 추가적인 메모리를 요구한다. 또 다른 해결방안은 GPS 수신기에 의해서 사용된 지역적 발진기를 조정하기 위한 기준 신호를 발생시키기 위해서 지상의 네트워크로부터 정밀 운반 주파수 신호를 사용한다. 그리고 다른 해결방안은 GPS 수신기가 위치 결정을 할 때 발진기 보정 신호를 고정시키는 것이다. 또 다른 해결방안은 지역적 발진기 신호를 제어하기 위한 기준 신호를 GPS 수신기로 발생시키기 위해서 지상의 네트워크로부터 정밀 운반 주파수 신호를 사용한다. 하지만, 이러한 해결방안들은 추가된 하드웨어 시스템들을 요구하고 계산적으로 복잡하다.
필요한 것은 기존 기술 체계보다, 특히 E911 호출을 위해서, 더 약한 신호들로 동작할 수 있고 더 빠르게 위성 신호들을 포착할 수 있는 향상된 GPS 신호 획득 방법 및 시스템이다. 게다가, GPS 시스템에서의 발진기 에러를 보정하기 위한 단순한 방법을 제공하는 것은 이로운 일이다.
본 발명은 일반적으로 위성 위치 확인 시스템(GPS : Global Positioning System)에 관한 것이고, 더욱 명확하게는, GPS 수신기들을 위한 개선된 신호 탐지 획득 시간 및 낮은 레벨 신호 탐지 기술에 관한 것이다.
새로운 것으로 믿어지는, 본 발명의 특징들은 수반된 청구항들에서 특징적으로 설명된다. 본 발명은, 발명의 목적들 및 장점들과 함께, 수반된 도면들과 함께, 다음의 설명을 참조해서 가장 잘 이해될 수 있고, 유사한 참조 번호들은 유사한 요소들을 표시한다.
도 1은 본 발명에 따른, GPS 수신기의 시스템 블록도의 도면.
도 2는 도 1의 수신기에서의 통합/상관 블록의 제1 실시예의 도면.
도 3은 본 발명에 따른, 도플러 에러 변조의 그래픽 표현 도면.
도 4는 도 1의 수신기에서의 통합/상관 블록의 제 2 실시예의 도면.
도 5는 높은 신호 대비 잡음을 가진 종래의 주파수 평가기 성능의 그래픽 표현 도면.
도 6은 낮은 신호 대비 잡음을 가진 종래의 주파수 평가기 성능의 그래픽 표현 도면.
도 7은 본 발명에 따른, 다수의 도플러 평가에서 상관 크기들의 그래픽 표현 도면.
도 8은 본 발명에 따른, 도플러 평가를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명에 따른, 높은 신호 대비 잡음을 가진 주파수 평가기 성능의 그래픽 표현 도면.
도 10은 본 발명에 따른, 낮은 신호 대비 잡음을 가진 주파수 평가기 성능의 그래픽 표현 도면.
도 11은 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
본 발명은 원조된 GPS 신호 획득의 개선된 시스템 및 방법을 제공한다. 개선된 발진기 정확성의 사용을 통해서, 포착된 GPS 위성 신호들을 간섭적으로 관리하고 포착하는 것에 의해서 신호 탐지에서의 큰 개선이 달성된다. 이러한 방법으로, 더 약한 신호들이 더 강한 신호들에 대해서 이전에 사용되었던 것과 같은 동일한 사전 탐지 통합 간격에 대해서 탐지될 수 있다. 상관은 위성 신호의 데이터 패턴에 대한 예측에 의존하는 것으로 더욱 개선될 수 있다. 이하에서 설명될 향상된 기술들을 적용하는 것에 의해서, 위치 결정 데이터는 보정 시간들을 불필요하게 증가시키지 않고 더 약한 신호 영역들에서 획득될 수 있다. 이것은, 휴대용 장치에서 중요한 특징인, 에너지 보존을 허용하며, 휴대용 장치에서 E911서비스가 실행가능하게끔 한다.
특정 실시예들에 들어가기 전에, 개선된 방법 및 시스템 접근 방법의 여러 측면들의 개요가 설명될 것이다. 방법 및 시스템은 GPS 센서와, 몇백 킬로미터내에서 지리적으로 찾아지는, GPS 기준처(CRS : central reference site)사이에서 데이터를 교환하는 것뿐만 아니라 데이터 및 음성 모두를 위한 구조로 통신하는 GPS 가능한 이동전화기와 같은, 무선 통신 수신기를 포함한다.
일부 에플리케이션들에서, 이동전화기는 가시권에 있는 위성들, 그것들의 대략적인 도플러 주파수, 및, 어떤 경우에서는, 초당 50비트(BPS) 항법 메시지 비트의 대략적인 코드 위상 지연 및 위상/극성에 대한 정보를 가지고 있다. 이러한 정보는 지역적으로 저장된 천문 예상 위치(ephemeris), 책력(almanac), 대략적 위치, 및 시간으로부터 오거나, 또는 다른 소스로루터, 예를 들면, IS-801 GPS 명세는 특정 시간에서의 위상 지연, 위성 가시능력, 도플러를 제공한다. 특히, 무선 통신 수신기에 전송된 정보는 위성들은 CRS에서 보여질 수 있는 것과 같은 시간 체크된GPS 정보, 및 관련된 도플러 및 코드 위상을 포함한다. 도플러 및 코드 위상은 한번에 한명의 이동 사용자로 전송되거나, 무선 통신 수신기가 시간의 함수로써 변수들의 모델을 재구성할 수 있도록, 커브 피트에 대한 계수로써 모든 이동 사용자들에게, 본 기술분야에서 공지된 것처럼, 제공된다.
무선 통신 수신기는 연속적으로 또는 블록 병렬 방식으로 각각의 가시권에 있는 위성에 대한 최대 상관을 찾기 위해서 GPS 신호의 도플러 공간 및 코드 위상을 검색하는 신호 처리 성분들을 가진다. 수신기는 신호를 찾는 것이 필요한 검색 공간을 크게 제한하기 위해서 CRS에 의해서 송신된 정보를 제공하는 것을 사용할 수 있다. 무선 통신 수신기는 CDMA 이동전화기, TDMA 이동전화기, GSM 이동전화기, iDEN 이동전화기, 또는 정확한 시간이 알려진 양방향 페이징 장치일 수 있다. 예를 들면, CDMA 구조 전송들은 GPS 시스템 시간으로 모두 동일화되기 때문에 CDMA 이동전화기는 핸드셋 내부에서 사용 가능한 GPS 시스템 시간을 가진다. 무선 통신 수신기는 이러한 시스템 시간을 이동전화기로 전송하고 지역적인 실시간 시계를 통해서 아마도, GPS 수신기에 가능하게 한다. GPS 중앙 기준처로부터 송신된 원조 정보는 동일한 시간 기준이 각각의 종결 지점에서 사용되도록 GPS 시간과 동일화된 시간이다.
무선 통신 수신기에서의 시간 기준은 셀룰러 기지국에서와 동일하지만, 기지국과 무선 통신 수신기 사이에서의 전송 시간 지연은 고려되지 않는다. 이렇게, 무선 통신 수신기의 시간 기준 시계는 셀룰러 기지국과 무선 통신 수신기 사이에서 전파 시간만큼 GPS 중앙 기준처(및 셀룰러 기지국)로부터 시간에서 지연된다. 무선통신 수신기 및 셀룰러 기지국에서 측정된 GPS 신호의 시간 지연, 즉, 코드 위상차는 또한 위성과 무선 통신 수신기의 위치의 오프셋 배열의 함수이다.
GPS 중앙 기준처에 의해서 제공된 기준 데이터는 이동전화기에 대한 위치 결정 과정을 크게 촉진시키기 위해서 사용될 수 있다. 전송된 기준 데이터는 무선 통신 수신기가 위성 신호(들)을 빠르게 찾기 위해서 코드 위상 검색 공간을 줄일 수 있도록 코드 위상, 도플러, 및 위성 위치 정보(천문 예정 위치의 형태로) 또는 위성 방위각/고도각 데이터 중의 하나를 포함할 수 있다. 원조 데이터는 또한 무선 통신 수신기가 GPS 위성들에 대한 검색을 줄이는 데 사용되는 코드 위상 평가들, 위성 가시성들 및 도플러 평가들을 내부적으로 계산할 수 있도록, GPS 위성 천문 예상 위치표 데이터, 무선 통신 수신기의 대략적인 위치, 및 대략적인 시간 정보의 형태일 수 있다. 용어 이동전화기는 예를 들면 자동차에 장착될 수 있거나 사용자에 의해서 휴대용 장치로써 휴대될 수 있는 것으로 가정되는 (CDMA 장치 또는 페이저와 같은 무선 통신 수신기의 다른 형태와 같은) GPS 수신기 및 무선 전화기의 조합을 지칭하는 것으로 사용됨을 주의해야한다. 중앙 기준처에서 측정된 도플러 및 코드 위상이 모바일 물품에서 코드 위상 및 도플러 측정을 예측할 때 모바일 물품을 돕는 과정은 본 기술 분야에서 공지되어 있다. 모바일 물품에 전달되는 천문 예상 위치, 대략적인 위치, 및 대략적인 시간이 모바일 물품에서의 도플러 측정 및 코드 위상을 예측하기 위해서 사용될 수 있는 과정이 본 기술 분야에서 또한 공지된다.
감소된 레벨에서 신호들을 탐지할 수 있는 GPS 수신기(100)의 시스템 블록도가 도 1에서 도시된다. GPS 전반부(101)는 RF(무선 주파수) 하향 변환기(103)에 연결된 안테나(102)를 포함한다. 기준 발진기(105)의 지휘 아래에서, RF 하향 변환기(103)는 아날로그-디지털 변환기(109)를 구동시킨다. RF 하향 변환기(103)는 가시권에 있는 여러 위성들 중 일부에 의해서 전파되는 GPS 신호들을 수신하고, 시간 기지(107)는 적당한 클록 신호들을 블록 상관기(correlator)(129) 및 타이머/연속기(113)로 제공하는 것 뿐만 아니라 디지털화된 신호(121)를 제공하기 위해서 아날로그-디지털 변환기(109)를 계획한다. 블록 상관기는 선택된 각각의 위성에 대해서, 동시에 다수의 코드 위상 지연들 및 다수의 도플러 주파수들을 테스트할 수 있는 기기이다. 디지털화된 신호(121)는 중간 주파수(IF : Intermediate Frequency) 신호이다.
계산적 후반부(104)는 블록 상관기(129), 타이머/연속기(113), 및 디지털화된 신호(121)를 처리하고 수신하기 위한 마이크로처리기/제어기(137)를 포함한다. 타이머/연속기(113)는 시간 기지(107)로부터 타이밍 기준 신호(111)를 수신한다. 시간 기지(107)는 또한 아날로그-디지털 변환기(109) 및 블록 상관기(129)의 동작을 지시하기 위해서 타이밍 신호를 제공한다. 상관기는 GPS 수신기에서 기존의 것과 같은 상관기임을 주의해야 한다. 다수의 채널들 중 각각의 채널은 디지털화된 신호(121)로부터 추출된 특정 위성 신호를 추적한다. 동작 중에, 디지털화된 신호(121)의 일부분은 제어기(137)의 제어하에서 상관기(129)에서 발생되거나 저장된 코드 복제에 상호 관련되며, 코드 위상 지연 및 도플러 이동이 결정된다. 특히, 제어기(137)는 상호 관련 과정이 실시간 상호 관련 과정을 사용해서 디지털화된 신호를 탐지하는 지를 검사한다. 신호를 탐지하기 위해서, 상호 관련 과정은 최대 상관기 결과가 달성될 때까지 코드 복제의 지연을 늦추거나 앞서가게 하는 것에 의해서 코드 복제에 디지털화된 신호의 일부분을 일렬로 세워야 한다. 신호(121)가 너무 약하거나, 주변 잡음 레벨이 너무 높다면, 상호 관련 과정은 탐지하지 않을 것이다.
수신된 위성 신호들이 충분한 세기에 있을 때, GPS 신호 처리 과정은 본 발명에 따라서, 이하에서 설명되는 것처럼, 위성들을 계속적으로 추적하고 획득하기 위해서 진행된다. 게다가, 상관기(들)(129)는 실시간 속도로 또는 실시간 속도보다 훨씬 빠르게 운영될 수 있다. 또한, 보통의 상관기는 제한된 수의 위성들을 찾거나, 상이한 도플러 주파수들이나 상이한 코드 위상 지연들에서 동일한 위성에 대해서 병렬로 검색하기 위해서, 12개 채널의 독립적인 상관기들을 포함할 수 있다.
약한 신호들을 탐지하기 위해서, 간섭적인 및 비간섭적인 통합의 조합이 사용된다. 간섭적인 통합의 시간 주기는 사전 탐지 통합 주기, 즉, PDI로 불린다. 일반적으로, 통합 간섭적인 통합 주기가 길수록, 더 많은 신호 처리 이득이 달성된다. 확산 스펙트럼 신호의 간섭적인 통합은 통합 주기가 두배가 될 때마다 대략 3 dB 만큼 신호 탐지를 향상시키는 것으로 알려져 있다. 비간섭적인 통합은 비간섭적인 통합 주기가 두배가 될 때마다 대략 2 내지 2.5dB 만큼 신호 탐지를 향상시키는 것으로 알려져있다. 이렇게, 간섭적인 통합만큼 탐지 한계값을 확장시키는 것은 장점이지만, 이러한 접근 방법의 실제 응용할 때에는 제한이 있다. PDI를 연장시킴에 따라, 효율적인 대역폭의 (1/PDI로의) 감소가 있다. 주파수 검색 대역폭을 감소시킴에 따라, 코드 주파수 공간에 대한 2차원 탐지 스캐닝동안에 검색되어야 할 더 많은 주파수 빈(bin)들이 생성된다. 이것은 위성 신호를 검색하고 고정시킬 시간을 증가시킨다. 또한, 기준 발진기의 안정성은 대역폭이 실제 지역적 발진기들의 단기간 안정성에 접근할 정도로 충분히 감소되면 더 긴 통합 시간에서 활동하기 시작한다. 따라서, 더 긴 통합들을 요구하는 낮은 신호 레벨들에서, 발진기 정확성 및 안정성은 매우 중요해진다.
본 발명은 원조된 GPS 핸드셋에서의 발진기 주파수 에러 보정의 문제를 해결한다. 정확한 주파수 정보는 더 좁은 도플러 검색 윈도우의 사용을 가능하게 하고, 그것은 상관기(129)에서 더 긴 간섭적인 통합 간격들의 사용을 허용하며, 그것에 의해서 더 낮은 신호 대비 잡음 비율로 신호 탐지를 허용한다. 일정 형태의 수신기로써, GPS 수신기는 희망하는 신호를 수신하기 위해서 수신기 자체를 조절할 필요가 있다. GPS에 대한 조절 과정은 코드 위상 및 도플러 공간을 다루는 2차원 과정이다. 이러한 과정은 (위상 및 직교 요소로) 디지털화된 IF 신호 소스(121), 한쌍의 IF 혼합기들(20), 한쌍의 PN 시퀀스 혼합기들(22)(코드 위상 차원), 및 한쌍의 도플러 혼합기들(24)(도플러 차원)으로 설명된, 도 2에서 도시된 장치에서 수행된다.
코드 위상 크기에 대해서, 수신기는 복제 모의-임의 잡음 시퀀스(26)를 생성하고 PN 시퀀스를 수신된 신호로 동일시한다. 전송된 신호 시퀀스가 동일한 코드의 지역적으로 발생된 복제품과 함께 정렬될 때까지 작은 양의 신호 에너지가 상관기 출력에서 관측된다. 이러한 과정은 전송된 코드를 수렴한다고(de-spreading) 불려진다. 유사하게, 수신기는 위성 이동으로 야기된 신호의 도플러 성분을 일치시키는 복제된 도플러 신호(28)를 발생시켜야 한다. 수신된 신호와 복제 신호가 주파수에서 일치할 때, 제로 비트(zero beat)에 있다고 불려진다. 수신기는 수신된 신호를 복제 신호(25)와 혼합하거나 곱한다. 수렴한 후에, 곱셈기(multiplier)의 출력은 두개의 성분을 포함하는 신호를 포함한다. 성분들 중 하나는 주파수가 수신된 신호 주파수 및 복제된 신호 주파수의 합인 신호로 구성되며, 반면에 나머지 성분은 수신된 신호 주파수와 복제 신호 주파수의 차이로 구성된다. 저역 통과 필터(29)는 일반적으로 PLUS 성분을 여과하여 제거하는 데 사용되고, 오직 MINUS 성분만 남긴다. 지역적 복제 신호 주파수가 수신된 신호 주파수와 일치할 때, 제로 비트 상태가 존재하는 것으로 불려지고 오직 남아있는 신호는 50 BPS 신호 조정이다.
GPS 확산 스펙트럼 시스템에서, 신호 처리 이득은 간섭적 및 비-간섭적 통합의 일정한 조합을 통해서 달성될 수 있다. 신호 성분이, 많은 샘플들에 대해서 추가될 때, 간섭적 통합 시간에 비례한 크기로 증가하는 0이 아닌 크기를 포함하기 때문에, SNR 개선은 간섭적 통합으로 달성된다. 간섭적으로 통합될 때, 신호에 존재하는 잡음(평균이 0임)은 통합 시간의 제곱근에 비례하여 증가한다. 긴 통합 주기에 대해서, 잡음은, 잡음의 평균이 0이기에, 합이 0으로 되게 하고, 작은 신호는 잡음 레벨위에서 나타나게끔 한다. (수렴된 후에) 잡음 성분은 0의 평균 값을 가지지만, 신호 성분은 작지만 0은 아닌 평균을 가진다. 이렇게, 0이 아닌 신호가 통합된 잡음 레벨을 넘어서서 증가하는 것을 허용하면서 긴 주기의 시간에 대해서 통합할 때 평균 0의 잡음에 접근된다. 최종 결과로써 신호 대비 잡음이 통합 주기에 의존해서 개선되게 된다.
GPS 수신기들은 일반적으로 저역 필터 기능을 자동화하기 위해서 통합 및 덤프(I&D) 필터들을 사용하며, 이러한 사용은 통합기에 상기 설명된 신호 처리 이득을 제공하는 추가적인 이점을 제공한다. I&D 필터는 필요한 모든 것이 시간 주기, T에 대해서 신호를 추가하는 것이기 때문에, 효율적인 필터 구현 방법이다. 입력 신호 주파수(f)의 함수로써 통합 및 덤프 필터의 입력 대비 출력 필터 응답식은 다음과 같이 기록된다:
여기에서 T는 초단위로 통합 및 덤프 시간 간격이며, f는 Hz 단위로 신호 주파수이다.
그러한 필터에서, IP 복제 주파수(도 2에서 성분(25)) 및 도플러 복제 주파수(도 2에서 성분(28))의 합과 동일하거나, 거의 동일한 주파수들은 감소되지 않지만(G(0))=1), 반면에 IF 복제 주파수 및 도플러 복제 주파수의 합으로부터 1/T 만큼 상쇄된 주파수들은 0 결과(완벽한 감소)를 생성한다. 사실, IF 더하기 도플러 복제로부터 N/T만큼(N은 임의의 정수) 상쇄된 어떠한 주파수도 필터의 0 결과를 생성한다. 이러한 식의 모습은 도 3에서 설명된 표준적인의 모습이다.
간섭적 통합은 통합하는 동안에 동일 위상 및 직교 데이터 경로를 유지하는과정을 말한다. 도 2는, 신호 탐지기가 따르는, 간섭적 통합의 일부분를 도시하며(I 및 Q 신호들은 유지됨), 상기 과정은 그후 비-간섭적 통합의 일부분이 뒤따른다. 간섭적 통합이 실제적인 시간의 주기를 제한하는 GPS 신호들을 다룰 때 특별한 제한이 있다. 도달된 제1 제한은 신호 자체에서 초래된다. 신호 구조는 초당 50 비트 시퀀스(각각의 비트의 존속기간은 20ms임)로 조정된 동일 위상이 된 후로는, 데이터 비트 변이들이 통합 경계에 걸쳐서 신호 소거를 초래하기 때문에 20 밀리초이상으로 간섭적으로 통합하는 것은 비현실적이다. 가장 좋은 결과들(가장 많은 신호 이득)은 20 밀리초 길이의 간섭적 통합 주기, 및 50 BPS 데이터 에지(edge)들로 동일화된 통합 주기(즉, 통합 개시 및 중지 이벤트들은 최대 이득이 성취되는 것을 허용하면서, 데이터 비트 에지들로 동일화됨)를 가지는 것에 의해서 달성된다. 데이터 비트 에지의 도달 시간은, 본 분야에서는 공지된 것처럼, 비트 동일화 탐지기와 같은 방법에 의해서 또는, 빠른-늦은 게이트 비트 동일화기에 의해서 쉽게 측정될 수 있다.
50 BPS 데이터 시퀀스의 이전의 정보를 가지는 것에 의해서 및 도 4에서 도시된 바와 같이 50 BPS 데이터 패턴을 이후에 적용하는 것에 의해서 간섭적 통합 주기를 20ms 데이터 조정 주기를 넘어서 확장하는 것이 가능해지며, 여기에서 50 BPS 데이터 패턴은 데이터 시퀀스에 의존하는 +1 또는 -1을 (합이 20 ms가 되는) 제1 간섭적 통합 데이터에 곱한다. 최종 결과로써 50 BPS 데이터 조정을 제거하고 간섭적 통합이 앞서 설명했던 20ms 제한을 넘어서서 계속되도록 허용하게 된다.
두가지 모든 경우에서, 일부 시간 주기는, PDI라고 불리는, 간섭적 통합을위해서 사용된다. 간섭적 통합을 위한 최소 시간 주기는 PN 코드의 1 밀리초 반복 시간이다. 이렇게, 50 BPS 데이터 시퀀스가 알려지지 않았다면 1 ms는 하단 제한선이고 20 ms는 상단 제한선이다.
도 3에서, 1 밀리초의 통합 시간 T를 가지고, 제1 널(null)들 사이의 대역폭은 1kHz 너비를 가지며, 비교적 큰 불확성을 허용하게 된다. 예를 들면, CDMA 기준 발진기들은 0.05 PPM, 또는 L 밴드에서 75Hz로 알려져 있다. 1 kHz 대역폭은 쉽게 상기 대역폭내에서 GPS 신호를 받아들인다. 하지만, T=13 밀리초를 가지고, 예를 들면, 신호 처리 이득은 도플러 에러로 인해 5 dB만큼 감소되며, 신호들을 약한 상태에서 탐지하는 것이 어렵게 된다.
20 ms인 T를 가지면, 제1 돌출부(lobe)의 대역폭은 오직 50 Hz이며, 오직 하나의 도플러 빈으로 75Hz 불확실성을 다루는 것이 불가능하게 된다. 따라서, 증가된 갯수의 통합기들을 포함하는 많은 도플러 빈들을 생성해야 하는 것을 피하기 위해서 최적으로 관리되어야 하는 간섭적 통합 주기로 인해서 신호 처리 이득과 대역폭 사이에서는 균형을 취하게 된다(trade-off).
셀룰러 구조의 정확한 운반 신호에 고정되거나, 또는, 전에 사용되었던 것처럼, 무선 전화기의 발진기를 공유하는 주파수는 GPS 신호들을 획득하기 위해서 사용되는 발진기와 결합된 많은 에러를 감소시키지만, (상관기의 필요한 갯수를 증가시키면서) 다수의 도플러 빈들에 의존하지 않고서 매우 긴 간섭적 통합들을 지원할 정도로는 충분하지 않다. 원조 데이터가 GPS 위성 이동과 관계된 도플러 기여 부분의 대부분을 제거한 후에는, 일반적으로 모든 GPS 위성들에 대해서, 남아있는 발진기 에러는 도플러 에러의 주요한 원인으로 남아 있게 된다. 예를 들면, CDMA와 연관된 안정된 기준으로 고정된 발진기의 사용은 백만개 중 0.05 개(ppm)일만큼 정확할 것이다. 75 Hz의 대응되는 주파수 에러는 1 항해 데이터 비트 주기(20ms)보다 작은, 13 밀리초이상의 통합들을 허용하지 않을 것이다. 반드시 요구하는 것은 아니지만, 1 비트 주기 만큼 길게 간섭적 통합들을 사용하는 것(이것은 비트 경계들이 원조 정보를 사용해서 예측되면 행해질 수 있음) 및 비트 시퀀스가 제공되었거나 예측될 수 있을 때 다수의 비트 주기들(즉, 200 밀리초)에 대해서 통합하는 것이 매우 바람직하다.
GSM 및 iDEN 에플리케이션들에 대해서, 문제는 더 나빠지고, 도플러 보정은 효율적인 상관기 사용을 위해서 훨씬 더 중요해진다. GSM 주파수 안정성은 0.10 ppm이며, 이것은 간섭적 통합을 대략 6 밀리초로 제한하게 되며, iDEN에 대해서는, 다수의 도플러 빈들의 사용이 없는 가장 긴 허용가능한 통합 간격은 오직 3 밀리초이다. 기존 GPS 수신기들에 관한 신호 대비 잡음비율에서 예상된 저하 때문에, 주파수 에러를 평가하는 기존의 방법들, 즉, (기존의 주파수 고정 루프에서 사용될 수 있었던 것처럼) 평균 주파수 에러 구별기(discriminator)의 사용, 또는 시간 주기에 대해서 코드 위상 변화의 조사는, 확실하게 작동하지는 않는다.
평균화된 (및 표준화된) 주파수 에러 구별기 방법의 사용을 위한 누적 분배 함수(CDF : Cumulative Distribution Function) 커브가 도 5 및 6에 도시된다. 도 5에 도시된 커브는 "개방형(open)" 신호 환경에서의 핸드셋으로 특징지어질 수 있는 것처럼, 비교적 강한 신호를 나타낸다: 모든 경우의 99% 이상이 25 Hz 이하의주파수 에러에 해당되어, 1 비트 주기와 동일한 확장된 간섭적 통합을 허용하기 때문에, 성능은 충분하다. 도 6은 도 5에 비해서 10dB 손실에 대한 결과를 도시하며, 경우들의 오직 82%가 1 데이터 비트 주기의 간섭적 통합을 허용한다. 대안적인 방법이 적당한 평균 시간(즉, 3초 이하)에 대해서 30dB-Hz 이하에서의 신호 대비 잡음 비율에서 필요하다는 것은 명확하다. 유사하게, 획득된 코드 위상 평가(즉, 0.0625 칩)와 연관된 보통의 해상도를 사용할 때, 더 낮은 신호 대비 잡음 비율에서의 GPS 주파수 추적 루프에서 보통 사용되는 주파수 에러 구별기를 단순히 평균화하는 것에 의존해서, 확실한 에러 평가는 매우 긴 통합 시간(즉, 25 Hz의 남아있는 도플러 에러에 대한 30 초이상)을 지시한다.
본 발명은 더 낮은 신호 대비 잡음 비율로 효과적으로 작동하는 기준 발진기 주파수 에러를 보정하는 도플러 보정 방법을 제공하며, 통합 시간의 받아들일 수 없을 정도로 긴 주기를 요구하지는 않는다. 가장 단순한 실시예로, 본 발명은 최소한 하나의 GPS 신호의 획득, 및 획득된 위성에 대한 도플러 에러의 계산을 요구한다.
적어도 하나의 GPS 신호의 획득 과정이 주파수 에러를 결정하기 위해서 요구된다. GPS 원조 데이터가 가시권에 있는 위성들에 대한 천문 예상 위치 및 정확하지 않은 위치를 포함한 것으로 가정되기 때문에, 발진기 주파수 에러가 크게 작용한다(그리고 에러는 모든 위성들에 대해서 일반적임). 그렇기 때문에, 발진기 에러 평가는 오직 하나의 위성에 기초할 수 있다. 추가적인 위성들이 획득되면, 개별적인 도플러 평가가 도플러 에러의 평가를 개선하기 위해서 가중치가 부여되고 합해져야 한다. 이러한 경우에서, 가중치 부여된 최소 제곱(WLS : Weighted Leasted Squares) 평가기의 사용은, 이하에서 설명될, 상기 위성에 대해서 유래한 도플러 에러 평가에서의 신뢰성을 나타내는 각각의 도플러 추출과 연관된 통계로부터 계산된 가중치를 가지고, 합해지는 것에 대해서 바람직하다.
위성이 획득된 경우에, 개선된 코드 위상 평가는 상관기로부터 가장 큰 크기 및 다음으로 큰 크기의 신호 인벨로프(envelope) 축적으로부터 구성된다. 이러한 가장 큰 크기 상관은, 다음과 같이 주어지는, 코드 위상의 가장 좋은 평가를 결정할 때 가중치가 부여될 수 있다.
여기에서 CPest1은 가장 큰 축적된 신호 인벨로프에 대응한 코드 위상 평가이며, CPest2는 다음으로 가장 큰 축적된 신호 인벨로프에 대응한 코드 위상 평가이며, w1= E1/Esum, 및 w2= E2/Esum이며, 여기에서 E1은 가장 큰 축적된 신호 인벨로프이고, E2는 다음으로 가장 큰 축적된 신호 인벨로프이고, Esum= E1+ E2이다. 코드 위상 평가에 대한 더 좋은 개량이 가능하며, 초기 획득을 위해서 사용됐던 것보다 코드 위상의 더 좁은 이격을 사용하는 것(즉, 1/2 또는 전체 칩 이격과 비교해서 1/8 칩 이격)을 포함한다. 이러한 개량은 코드 위상 평가가 실제 자동 상관 함수(ACF : Auto Correlation Function) 피크에 더욱 가깝다고 확인하는 효과를 가지며, 더 낮은 신호 대비 잡음 비율 환경에서의 도플러 평가의 성능을 개선할 것으로 기대될수 있다. 코드 위상 평가는 커브 피트(curve fit) 과정을 사용해서 또한 결정될 수 있으며, 여기에서 이상적 ACF 함수의 표현은 최소 제곱(LS) 또는 가중치 부여된 최소 제곱(WLS) 의미로, 측정된 상관 데이터로 적응된다. 낮은 신호 대비 잡음 비율로 도플러 에러를 평가하는 능력은 더 정확한 코드 위상 평가를 달성하는 것에 의해서 향상된다.
하나 이상의 신호들의 획득, 개량된 코드 위상 평가의 구성이 주어진 경우에, 도플러 에러 평가가 각각의 획득된 위성에 대해서 진행될 수 있다. 본 발명은 도플러 에러 변조의 알려진 특질(도 3에서 표시된 것처럼), 즉, 성분 sin(πTf/2)/(πTf/2)를 포함한 항을 이용하며, T는 간섭적 통합 간격이며, f는 해결되어야 할 주파수 에러가다. 이것을 하기 위해서, 신호 상관들은, 신호가 초기에 탐지되는 도플러 평가(즉, CPest1및 CPest2에 대응한 도플러 평가)에 중심을 둔, 다수의 도플러 평가들(즉, 다수의 도플러 빈들)을 위해서 코드 위상(상기 식에서 주어진, CPest)의 가장 좋은 평가에서 전개되어야 한다. 도플러 평가들의 갯수는 전체도플러 불확실성 및 기대된 정확성의 함수이다.
예를 들면, 75 Hz의 도플러 빈 너비(CDMA 품질 기준 발진기에 대해서 요구된 최소값)로 발생된 초기 획득, 및 도플러 평가(즉, 신호가 탐지된 도플러 빈의 중간지점에 대응된 도플러 평가)의 개량이 25 Hz 정도로 정확할 것이 요구되면, 상호 관련들의 새로운 세트가 도 7에서 도시된 바와 같이, 7개의 도플러 빈들을 사용해서 초기 탐지를 생성했던 코드 위상 평가에서 전개될 것이다. 주파수 불확실성 공간이 채워질 때까지, 하나의 도플러 빈은 D0으로 표시된, 원래의 평가에 중심을 두게하고, 그후 D0+25 Hz, D0-25 Hz, D0+50 Hz 등에서 중심을 두게된다. 상관 크기들의 이러한 새로운 세트가 발생된 경우에, 본 발명은 개선된 도플러 평가를 결정하기 위해서 적용될 수 있다.
도 7은 GPS 신호가 코드 위상 테스트 범위에서 탐지되었던 코드 위상 공간의 고정된 범위에 대해서, 다수의 도플러 평가들(빈들)에서의, 상관 출력들의 패턴을 도시하는 예이다. sin(x)/x 인벨로프이 잡음 최저한도(floor)에 넘어서 관찰될 수 있는, 다른 크기를 가진 7개의 별개의 상관 피크들을 가지면서 생성되는 것을 주의해야 한다. 최대와 최소 상관들 사이의 차이는 도플러 조정의 피크에서 널값의 간격을 규정한다.
다수의 도플러 빈들에서의 축적의 이러한 두번째 세트를 위한 간섭적 통합 간격은 주파수 에러에 대한 명세로 주어지며, 일반적으로 알려지지 않은 데이터 비트 조정 과정이 되기 쉬운, 가능한 최대값으로 설정된다:즉, 주파수 에러 변조(즉, sin(πTf/2)/(πTf/2))로 인한 손실은 75 Hz 주파수 에러에 대한 대략 5 dB인, CDMA에 대해선 대략 13ms. 이후 통합들에서 발생된 피크는 0 도플러 에러(즉, 75 Hz)로부터 (1/T)Hz 오프셋에서 발생된 제1 최소값을 가진채, 0 도플러 에러에 대응될 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예는 구별기로써 사용하는 도플러 에러 변조의 예상 피크 및 제1 널 값들에 대응된 신호 인벨로프 축적들 사이에서 간격이며, 즉, 검색은 피크 및 널 상태를 규정하는 상관들에서 최대 차이를 찾을 때까지, (1/T)만큼 분리된 도플러 오프셋의 쌍에 대응되는 축적된 신호 인벨로프 탐지를 통해서 행해진다. 상관에서 최대차를 생성하는 조정에서 사용된 도플러 오프셋은 주파수 에러가다. 이러한 접근 방법은 도 8에서 도시된다.
위성 획득으로부터 결정되는 도플러 평가가 D0으로 부여된다. 예를 들면, D0은 도면에서, D0- 3ΔD 내지 D0+ 3ΔD로 퍼져진, 새로운 도플러 검색의 중심이 된다. 물론, 많거나 적은 수의 빈들이 필요하다면 사용될 수 있다. 모든 상관들은 (CPest로써 이전에 판단되는) 동일한 평가된 코드 위상에서 축적된다. 변수 ΔD는 개량된 도플러 평가에 연관된 기대되는 해답을 나타내며, 즉, 획득에 뒤따른 전체 불확실성이 75 Hz이면, 도시되어진 할당은 25 Hz 해답을 가진 개선된 도플러 평가를 생성한다.
본 발명은 가정된 도플러 에러(δD), 즉, 원래 평가 D0에서의 에러로 처음 시작하는 것에 의해서 도플러 에러를 판단한다. δD를 위한 가장 좋은 평가를 판단하기 위해서, 실험(trial) 값들이 도 8의 다수의 ΔD 변수들로 고려된다. 각각의 시도 값에 대해서, 1/T만큼 분리된 축적된 상관들의 쌍 사이의 상관 차이의 절대값이 상기 표시된 것과 같이, 계산된다.
여기에서 D는 조절 δD에 대응한 가정된 또는 실험 도플러 평가, 즉, D = D0- δD 이다. δD는 ΔD 단위로 증가하며, 0에서 3ΔD 로 변하면서, ΔC의 다른 크기가 생성된다. 최대 크기 값을 선택하는 것은 (도 3 및 7에서 표시된) 도플러 에러 변조의 피크와 널 값 사이의 간격을 가장 가깝게 일치시키는 δD에 대한 값을 생성한다. 이러한 보정은 그후 GPS 장치의 타이밍을 보정하기 위해서 그후 사용될 수 있다. 특히, 이동전화기의 수적으로 제어된 발진기(NCO : numerically controlled oscillator)는 더 좋은 검색을 개선시키기 위해서 보정될 수 있다. 상기 설명된 기술은 도플러 에러를 평가하기 위해서 sin x/x 커브에서 "피크에서 널" 간격을 정의하기 위해서 두 개의 지점을 사용한다. 하지만, 피크에서 널 간격을 더욱 정확하게 정의하기 위해서는 도플러 에러 변조의 커브 피트를 위해 여러가지 가능한 기술들이 존재하고 있어야 한다. 게다가, 다수의 검색들의 피크에서 널 간격들 사이의 차이의 평균은 정확성을 개선하기 위해서 사용될 수 있다.
상관들의 각각의 쌍(즉, C(D) 및 C(D-1/T))이 테스트될 때(테스트들은, 속도를 위해서 바람직한 병렬 동작, 및 상관기 효율적 사용(economy)을 위해서 바람직한 연속 동작으로, 병렬로 또는 연속으로 동작될 수 있음), 축적된 인벨로프에서의 절대값 차이는 가장 큰 차이와 다음으로 큰 차이의 결정을 위해서 저장된다. 상기 설명된, ΔC의 가장 큰 값은 D0에 대한 보정을 위해서 가장 좋은 평가를 생성한다. 가장 큰 값과 다음으로 큰 저장된 차이의 크기 및 주파수에서의 간격에 의존하면서, 신뢰성 레벨은 도플러 보정과 관련된다: 가장 큰 값 및 다음으로 가장 큰 값이 주변에 있는 도플러 오프셋(도플러 에러 변조 sin x/x 활동의 본성으로 인한 것임)에 대응하면, 평가기의 신뢰성은 높고, 가중치 부여된 도플러 보정은 두 개의 도플러 오프셋 및 개별적인 차이 크기들로부터 찾아진다. 한편, 가장 큰 값 및 다음으로 가장 큰 값이 매우 다른 도플러 오프셋들에 대응되면, 평가는 의심스럽게되고, 도플러 평가를 완벽하게 포기할 것인지, 테스트가 바람직한 결과를 생성할 때까지, 또는 도플러를 보정하기 위해서 사용될 수 있는 대안적인 위성이 획득될 때까지 통합을 계속할 것 인지 중에 하나에 대한 결정이 필요해진다.
하나 이상의 단독 위성이 초기에 획득되면, 개별적 도플러 평가들 사이로부터 가중치 평균이, 각각의 평가와 연관된 신뢰성으로부터 도출된 가중치를 가지고, 수행된다. 또한, 각각의 평가가 일반적인 발진기 오프셋에 의해서 좌우되기 때문에, 일치성(consistency) 테스트는 혼합된 해결방안에서 사용되기 전에 각각의 위성의 평가에 적용된다. 마지막으로, 충분한 수의 평가가 불일치하게 되면, 도플러 평가는 완벽하게 포기되거나 또는 더 긴 통합까지 금지되거나 중의 하나가 될 것이다.
본 발명의 모의 실험이, 도 5 및 6에서의 기존 기술 방법으로 행해졌던 것처럼, 수행된다. 도 5에서보다 더 높은 신호 대비 잡음 비율에 대응하지만, 오직 1초 평균 통합(즉, 3 배 더 빠름)을 사용하는 도 9와 함께, 동일한 결과가 도 9 및 10에서 제공된다. (평균화된 외적(cross-product) 탐지기가 3초 평균 시간을 사용하면서도, 요구사항을 충족시키지 못하는) 도 10에서 결과는 신뢰성 테스트가 실패할 때까지, 1 초를 사용하는, 적응력있는 통합 시간 방법에 대응된다. 신뢰성 테스트의 실패가 발생할 때, 통합 시간은, 먼저 2 초로, 그리고 그후 3 초로 확장된다. 도 10에서 결과에 대해서, 통합 간격은 경우들의 대략 25%로 확장되며, 상기 경우중 3 초를 요구하는 것은 10% 이하이다. 도플러 에러는 경우들의 95% 이상으로 받아들일만한 한계들(즉, 25 Hz)내에 존재한다. 기존 기술에 대한 대응된 에러는 (도 6으로부터) 50 Hz 였다.
동작중에, 도 11에서 설명된 본 발명은 GPS 신호 획득에서 발진기 주파수 에러를 보정하는 방법(50)을 제공한다. 방법은 최소한 하나의 GPS 신호를 획득하거나 수신하는 제1 단계(52)를 포함한다. 바람직하게는, 다음 단계는 신호 인벨로프 축적 상관으로부터 코드 위상 평가를 구성하는 것이다. 더욱 바람직하게는, 코드 위상 평가는 CPest= w1CPest1+ w2CPest2로 주어지는, 상관기로부터의 가장 큰 크기 및 다음으로 가장 큰 크기 신호 인벨로프 축적으로부터 구성되며, 상기 CPest1은 가장 큰 축적된 신호 인벨로프에 대응된 코드 위상 평가이고, CPest2는 다음으로 큰 축적된 신호 인벨로프에 대응된 코드 위상 평가이며, w1=E1/Esum, w2=E2/Esum이며, 여기에서 E1은 가장 큰 축적된 신호 인벨로프이며, E2는 다음으로 가장 큰 축적된 신호 인벨로프이며, Esum=E1+E2이다. 코드 위상 평가에 대한 더한 더 좋은 개량은 초기 획득을 위해서 사용되었던 것보다 검색된 코드 위상의 이격을 줄이는 것, 또는, 상기 평가를 이상적 ACF 함수의 표현에 대한 커브 피트에 기초하는 것을 포함한다.
다음 단계(54)는 다수의 도플러 오프셋들을 평가하는 것을 포함한다. 다음 단계(56)는 도플러 조정를 결정하기 위해서 다수의 도플러 평가들의 각각에 대한 다수의 상관 결과를 생성하기 위해서 신호 인벨로프를 상관하는 것을 포함한다. 상관들은 도플러 조정 인벨로프 sin(πTf/2)/(πTf/2)를 따르며, 여기에서 T는 간섭적 통합 간격이며, f는 해결되어야 할 주파수 에러가다. 바람직하게는, 도플러 평가들은 구성 단계로부터 코드 위상 평가를 사용하면서 도플러의 평가에서 집중된다. 도플러 평가의 갯수는 기대된 정확성 및 도플러 불확실성(빈 너비)을 의존한다. 다음 단계(58)는 각각의 도플러 평가에서 도플러 에러 변조 인벨로프의 피크와 널 상태 사이에서 크기 간격(차이)을 계산하는 것을 포함한다. 다음 단계(60)는 피크 및 널 상태에서의 가장 큰 크기 간격을 생성하는 도플러 평가를 찾는 것에 대한 피크 및 널 간격을 검색하는 것이다. 조정의 피크와 널 상태들 사이의 가장 큰 크기 간격을 생성하는 도플러 평가는 적어도 하나의 전파된 GPS 신호에 대한 도플러(주파수)에러를 정의한다. 실제로, 부드러운 조정 커브를 생성하는 것은 포함되어질 계산들의 횟수 때문에 비현실적이다. 그렇기 때문에, 개별적인 상관 결과들은 조정의 sin(x)/x 커브의 평가로써 사용된다.
일 실시예에서, 도플러 조정의 피크와 널 사이의 간격은 커브의 피크 및 널 상태에 대응하는 최대와 최소 상관(도 7에서 ΔC)사이의 크기 차이에 의해서 계산된다. 최소값(널)은 0 도플러 에러로부터 (1/T) 오프셋에서 발생한다. 바람직하게는, 검색은 피크 및 널 상태를 규정하는 상관 크기에서의 최대 차이가 찾아질 때까지 모든 축적된 신호 인벨로프 탐지들을 통해서 수행된다. 실제로, 상기 설명된 것처럼, 피크 및 널 상태를 규정하는 상관에서의 최대 차이가 찾아질 때까지 검색이 축적된 신호 인벨로프 탐지의 각각의 쌍들에서 수행된다.
다른 실시예에서, 도플러 조정의 피크와 널 사이의 간격은 커브의 피크와 널사이의 차이를 찾는 것 및 상관들을 sin(x)/x 커브에 커브 피트하는 것에 의해서 계산된다. 바람직하게는, 피크 및 제1 널(도 7a에서 ΔC)이 취해진다. 상기 방법의 마지막 단계는 주파수 에러를 사용하면서 GPS 장치의 타이밍을 보정하는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 도플러 커브 피트는 도플러 에러 변조의 피크 및 널과 다른 지점들을 사용한다: 즉, 피크 및 피크의 두 개의 주변지점들은 측정된 상관 데이터를 적용하기 위해서 사용될 수 있다. 이러한 대안적 실시예는, 이하에서 설명되는 것처럼, 측정된 상관 데이터에 대한 이차원 커브로써 구성된다: 그렇기 때문에, 상관 크기의 두 개의 샘플 중 최소값이 상기 커브 피트를 결정하기 위해서 요구된다. 가장 적합한 커브 피트를 유도하기 위해서, 어떠한 의미에서는, 커브 피트 문제는 최소 제곱(LS : Least Square) 과정으로써 표현된다(가중된 최소 제곱(WLS) 방법의 사용이 일반적으로 바람직하지만, 각각의 도플러 오프셋에 대응한 잡음 샘플들이 동일하고, 그래서 WLS 솔루션에 대한 단독 경우를 생성함을 주의해야한다). 다음의 선형식은 사용된 최소 제곱 과정에 기초해서 사용된다:
m res= H x + v
여기에서m res가 다수의 도플러 오프셋들(피크 도플러 값 및 피크 값의 주변 값들로 구성되어진, 최소한 2 개이지만, 바람직하게는 3개)에서 상관 크기 나머지의 벡터를 말하며, H 는 3 x 2 크기 기울기 행렬이며, x는 이차원 보정 벡터(sin x/x 커브의 피크에 대한 보정, 및 도플러 에러를 나타내는 성분들)이며, v는 (각각의 측정을 위한 동일한 잡음 성분으로 구성된) 3차원 잡음 벡터이다. 벡터m res는 측정된 상관들로부터 평가된 상관 크기들을 빼는 것에 의해서 찾아진다. 평가된 크기들은 초기 상관 크기 피크는 0 도플러 에러에 해당한다고 가정하는 것에 의해서 초기에 찾아진다. 측정 기울기 값들이 가정된 도플러 오프셋 값들에서 sin x/x 커브의 편미분으로써 찾아진다. 선형식이 주어질 때, LS 해결방법의 전개는 루프내에서 자동화된(잘 공지된 모의 역행렬로부터 찾아지는) 해결방법을 가지고, LS 보정들이 무의미해질 때 결정된 해결방안에 대한 집중을 가지고, 직접적인 방법으로, 진행된다. 각각의 루프 반복에서, x에 삽입된 도플러 및 피크 보정 값들은 가정된 도플러 오프셋 값들, 측정 기울기 행렬 요소들, 및 크기 나머지 벡터를 보정하기 위해서 사용된다.
개선된 GPS 신호 획득 방법 및 시스템이 상세히 설명되었다. 발진기 정확성을 개선하는 것에 의해서 약한 신호들이 탐지될 수 있다. 낮은 신호 대비 잡음 비율들에서 동작할 수 있는 보정을 이끌어내기 위해서 도플러 에러 변조의 피크와 널 레벨 사이의 간격을 사용하는 것에 의해서 본 발명의 신호 탐지 개선이 실현된다. 피크 및 널 값들의 다른 조합들로 동작하는, 본 기술의 대안적인 실시예들이 가능하다. 또 다른 대안적 실시예들은 도플러 에러 변조의 다른 샘플들에 대한 커브 피트, 즉, 피크 및 주변 값들에 기초된다. 유리하게, 본 발명의 사용을 위한 가능한 에플리케이션들은 셀룰러 구조로부터 유래된 지상 측정과 함께, 또는 위치를 위한 유일한 원인으로써, GPS를 사용해서 핸드셋에 기초한 위치를 요구하는 에플리케이션이다. 설명된 기술의 모든 것을 적용하는 것에 의해서, 위치 결정 데이터는 보통 약한 신호 영역에서도, 10초 영역보다는 몇초에서 보통 획득될 수 있다. 이것은 휴대용 장치에 중요한 특징인, 에너지 보존을 허용하며, 휴대용 제품에서 E911 서비스가 실행가능하게 한다.

Claims (10)

  1. GPS 신호 획득 과정에서 발진기 주파수 에러를 보정하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 전파된 GPS 신호를 수신하는 단계;
    다수의 도플러 오프셋들을 평가하는 단계;
    각각의 다수의 상기 도플러 평가들에 대한 다수의 보정 결과들을 생성하기 위해서 상기 신호와 상관하는(correlating) 단계;
    상관 결과들의 대응 쌍들의 피크 및 널(null) 상태의 크기 간격을 계산하는 단계;
    피크 및 널 상태에서 가장 큰 크기 간격을 생성하는 상기 도플러 평가를 찾기 위해서 상기 피크 및 널 간격을 검색하는 단계로써, 상기 찾아진 도플러 평가는 상기 적어도 하나의 전파된 GPS 신호를 위한 주파수 에러 평가를 규정하는, 단계; 및
    상기 발진기 주파수 에러를 보정하기 위해서 GPS 장치의 발진기 주파수에 상기 주파수 에러 평가를 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    신호 인벨로프(envelope) 축적으로부터 코드 위상 평가를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    가장 큰 그리고 다음으로 큰 신호 인벨로프 축적들로부터 코드 위상 평가를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코드 평가를 구성하는 단계는 CPest= w1CPest1+ w2CPest2에 의해서 정의되며, 여기에서 상기 CPest1는 상기 가장 큰 축적된 신호 인벨로프에 대응된 코드 위상 평가이며, 상기 CPest2는 상기 다음으로 큰 측정된 신호 인벨로프에 대응된 코드 위상 평가이며, 상기 w1= E1/Esum이며, 상기 w2= E2/Esum이며, 여기에서 상기 E1은 가장 큰 축적된 신호 인벨로프이며, 상기 E2는 다음으로 큰 축적된 신호 인벨로프이며, Esum= E1+ E2인 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전파된 GPS 신호를 상기 수신하는 단계에서 초기 획득하는데 사용되는 것보다 상기 적어도 하나의 신호 인벨로프 축적을 위해서 코드 위상에 대한 더 작은 이격을 사용하여 적어도 하나의 신호 인벨로프 축적으로부터 코드 위상 평가를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    자동 상관 함수 커브 피트(curve fit)로부터 코드 위상 평가를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상관 단계는 sin(x)/x 커브를 쫓는 상관 크기를 제공하며, 상기 계산 단계에서, 상기 간격은 상기 커브의 상기 피크 및 널 상태에 대응한 최대 및 최소 상관들 사이에서의 크기 차이에 의해서 평가되는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검색하는 단계는 상기 최대 차이가 찾아질 때까지 (1/T로 분리된) 도플러 평가들의 축적된 신호 인벨로프 탐지의 쌍들을 통해 검색하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는 다수의 전파된 GPS 신호들을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 상관 단계는 가중된 최소 제곱 평가를 사용해서, 도플러 에러 변조를 제공하기 위해서 각각의 신호의 상기 도플러 에러 평가의 평균을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 검색하는 단계에서 상기 신뢰성 레벨은 상관에서 상기 가장 큰 그리고 다음으로 큰 간격들의 상기 피크 및 널 레벨에서의 근접성(closeness)으로부터 결정되며, 상기 신뢰성 레벨이 한계값 이하에 있다면, 상기 도플러 평가를 금지하는 것 및 상기 신뢰 레벨이 상기 한계값 이상에 있을 때까지 통합을 계속하는 것 사이에서 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6725157B1 (en) * 2002-06-10 2004-04-20 Trimble Navigation Limited Indoor GPS clock
US6903684B1 (en) * 2002-10-22 2005-06-07 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for optimizing GPS-based position location in presence of time varying frequency error
JP3806425B2 (ja) * 2003-12-01 2006-08-09 マゼランシステムズジャパン株式会社 衛星測位方法及び衛星測位システム
US20050147191A1 (en) * 2004-01-02 2005-07-07 Geier George J. Extended frequency error correction in a wireless communication receiver
US7026987B2 (en) * 2004-02-10 2006-04-11 Thales Navigation, Inc. Asynchronous assisted GPS position determination
US7453961B1 (en) 2005-01-11 2008-11-18 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Methods and apparatus for detection of signal timing
US20100135363A1 (en) * 2005-03-01 2010-06-03 Zhengdi Qin Supporting a Signal Acquisition
US7492810B2 (en) * 2005-04-04 2009-02-17 General Electric Company Method and apparatus for segmented code correlation
US7477186B2 (en) * 2005-10-11 2009-01-13 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Memory systems with column read to an arithmetic operation circuit, pattern detector circuits and methods and computer program products for the same
JP4274173B2 (ja) * 2005-12-15 2009-06-03 セイコーエプソン株式会社 測位装置、測位方法及びプログラム
CN1987515B (zh) * 2005-12-22 2010-12-29 凹凸科技（中国）有限公司 实现在微弱信号环境下gps定位的方法和系统
JP2007256110A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Seiko Epson Corp 測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7917362B2 (en) * 2006-04-19 2011-03-29 Mediatek Inc. Method and apparatus for determining a bit boundary of a repetition-coded signal
US7679551B2 (en) * 2006-05-24 2010-03-16 Uti Limited Partnership Methods and systems for doppler frequency shift removal and correlation for software-based receivers
US7528771B2 (en) * 2007-05-01 2009-05-05 Nobuhiro Kishimoto Method and system for GPS position measuring and frequency error detecting method
US20090254274A1 (en) * 2007-07-27 2009-10-08 Kulik Victor Navigation system for providing celestial and terrestrial information
US7800530B2 (en) * 2007-12-07 2010-09-21 Andrew, Llc Method and system for providing assistance data for A-GPS location of handsets in wireless networks
US9250330B2 (en) 2007-12-07 2016-02-02 Telecommunication Systems, Inc. Method and system for selecting optimal satellites for A-GPS location of handsets in wireless networks
US7928903B2 (en) * 2007-12-07 2011-04-19 Andrew, Llc Method and system for selecting optimal satellites for A-GPS location of handsets in wireless networks
US8558738B2 (en) * 2008-05-22 2013-10-15 Novatel Inc. GNSS receiver using signals of opportunity and assistance information to reduce the time to first fix
US8477828B2 (en) * 2008-12-02 2013-07-02 Infineon Technologies Ag Adaptive correlation for detection of a high-frequency signal
US8547950B2 (en) * 2009-05-04 2013-10-01 Infineon Technologies Ag Squaring loss inhibition for low signal levels in positioning systems
DE102009044731B4 (de) * 2008-12-02 2014-11-13 Infineon Technologies Ag Empfänger und Verfahren mit kohärenter Integration für niedrige Signalpegel in Positionsbestimmungssystemen
WO2011003328A1 (zh) * 2009-07-08 2011-01-13 无锡爱睿芯电子有限公司 Gps接收方法和装置及时钟校正方法
US8559887B2 (en) * 2009-07-09 2013-10-15 Cisco Technology, Inc. Coherence time estimation and mobility detection for wireless channel
JP2011149925A (ja) * 2009-12-22 2011-08-04 Casio Computer Co Ltd 測位装置、測位方法およびプログラム
EP2354802B1 (en) * 2010-02-04 2013-05-29 Astrium GmbH Method for self-calibration of frequency offsets
US8248300B2 (en) 2010-06-02 2012-08-21 Honeywell International Inc. System and method of compensating for micro-jump events
US8433991B2 (en) 2010-06-16 2013-04-30 Qualcomm Incorporated Global Navigation Satellite System (GLONASS) data bit edge detection
US8780958B2 (en) 2010-08-27 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Hybrid bit extraction for global position receiver
US20120050096A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Hao-Ren Cheng GLONASS Bit Boundary Detection
US8619919B2 (en) 2010-10-14 2013-12-31 Qualcomm Incorporated Selective coherent and non-coherent demodulation methods and apparatuses
US9509507B1 (en) 2011-02-16 2016-11-29 The Boeing Company Information distribution system using quantum entanglement in a timed network delivery system
US9015302B2 (en) * 2011-02-16 2015-04-21 The Boeing Company Scheduled network management
CN102375148B (zh) * 2011-09-20 2013-03-27 成都天奥电子股份有限公司 解决快速接收北斗卫星信号时接收机晶振频率偏移的方法
US9031118B2 (en) * 2012-05-21 2015-05-12 Avidyne Corporation Virtual floating correlators for GPS sensor
US8989730B2 (en) 2012-06-29 2015-03-24 At&T Mobility Ii Llc Detection of faulty radio oscillator or faulty mobile timing measurements
KR20140098605A (ko) * 2013-01-31 2014-08-08 한국전자통신연구원 주파수 오차를 보정하기 위한 장치 및 방법
EP2808701A1 (en) * 2013-05-24 2014-12-03 O2 Micro, Inc. Apparatus and methods for determining status of a tracking loop
CN103293518B (zh) * 2013-05-29 2015-04-15 电子科技大学 广播信号外辐射源定位检测方法
WO2014194398A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 Rx Networks Inc. Methods and apparatus for detecting gnss satellite signals in signal degraded environments
US9476989B2 (en) * 2014-04-16 2016-10-25 Honeywell International Inc. Vector tracking loop operability through oscillator micro-jump event
US9945928B2 (en) * 2014-10-30 2018-04-17 Bastille Networks, Inc. Computational signal processing architectures for electromagnetic signature analysis
US9650039B2 (en) * 2015-03-20 2017-05-16 Ford Global Technologies, Llc Vehicle location accuracy
US10123147B2 (en) * 2016-01-27 2018-11-06 Mediatek Inc. Enhanced audio effect realization for virtual reality
US11808865B2 (en) * 2016-03-24 2023-11-07 Focal Point Positioning Limited Method and system for calibrating a system parameter
US9979462B2 (en) * 2016-06-03 2018-05-22 Lockheed Martin Corporation Resilient virtual ground receivers
EP3293547B1 (en) * 2016-09-13 2023-07-05 Centre National d'Etudes Spatiales Cepstrum-based multipath mitigation of a spread spectrum radiocommunication signal
GB2564406B (en) * 2017-07-06 2022-09-07 Focal Point Positioning Ltd Method and system for correcting the frequency or phase of a local signal generated using a local oscillator
WO2019035175A1 (ja) * 2017-08-15 2019-02-21 オリンパス株式会社 血管認識方法および血管認識装置
US10871576B2 (en) * 2018-05-16 2020-12-22 Qualcomm Incorporated Error mitigation in doppler based satellite positioning system measurements
US10871575B2 (en) * 2018-10-26 2020-12-22 Viasat, Inc. Multi-mode frequency compensation in mobile terminals
US11300655B2 (en) * 2019-09-05 2022-04-12 GM Global Technology Operations LLC Object detection using radar
CN112505730B (zh) * 2020-11-25 2022-04-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种卫星导航信号牵引中的多普勒参数估计方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4114155A (en) 1976-07-30 1978-09-12 Cincinnati Electronics Corporation Position determining apparatus and method
US4164036A (en) 1977-12-07 1979-08-07 Honeywell Inc. Quadrature correlation phase reversal pulse detector
US4291409A (en) 1978-06-20 1981-09-22 The Mitre Corporation Spread spectrum communications method and apparatus
US4426712A (en) 1981-05-22 1984-01-17 Massachusetts Institute Of Technology Correlation system for global position receiver
US4870422A (en) 1982-03-01 1989-09-26 Western Atlas International, Inc. Method and system for determining position from signals from satellites
US5194871A (en) 1982-03-01 1993-03-16 Western Atlas International, Inc. System for simultaneously deriving position information from a plurality of satellite transmissions
US4578678A (en) * 1983-11-14 1986-03-25 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration High dynamic global positioning system receiver
US5043736B1 (en) 1990-07-27 1994-09-06 Cae Link Corp Cellular position location system
US5343209A (en) 1992-05-07 1994-08-30 Sennott James W Navigation receiver with coupled signal-tracking channels
US5365450A (en) 1992-12-17 1994-11-15 Stanford Telecommunications, Inc. Hybrid GPS/data line unit for rapid, precise, and robust position determination
US5917444A (en) 1995-05-22 1999-06-29 Trimble Navigation Ltd. Reduction of time to first fix in an SATPS receiver
US5654718A (en) 1994-10-06 1997-08-05 Garmin Corporation GPS receiver device and method for calibrating a temperature uncompensated crystal oscillator
US6133973A (en) * 1995-09-08 2000-10-17 Andreatta; Alejandro Film containing oriented dye, method of manufacturing the same, and polarizer and liquid crystal display unit utilizing the same
US5663734A (en) 1995-10-09 1997-09-02 Precision Tracking, Inc. GPS receiver and method for processing GPS signals
US5841396A (en) 1996-03-08 1998-11-24 Snaptrack, Inc. GPS receiver utilizing a communication link
US6002363A (en) 1996-03-08 1999-12-14 Snaptrack, Inc. Combined GPS positioning system and communications system utilizing shared circuitry
US6208290B1 (en) 1996-03-08 2001-03-27 Snaptrack, Inc. GPS receiver utilizing a communication link
US6133874A (en) 1996-03-08 2000-10-17 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for acquiring satellite positioning system signals
US5945944A (en) 1996-03-08 1999-08-31 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for determining time for GPS receivers
US5663735A (en) 1996-05-20 1997-09-02 Trimble Navigation Limited GPS receiver using a radio signal for improving time to first fix
US5798732A (en) * 1996-09-19 1998-08-25 Trimble Navigation Limited GPS receiver having a fast time to first fix
US5943606A (en) * 1996-09-30 1999-08-24 Qualcomm Incorporated Determination of frequency offsets in communication systems
US5812087A (en) 1997-02-03 1998-09-22 Snaptrack, Inc. Method and apparatus for satellite positioning system based time measurement
US6005889A (en) * 1997-07-17 1999-12-21 Nokia Pseudo-random noise detector for signals having a carrier frequency offset
US6041222A (en) 1997-09-08 2000-03-21 Ericsson Inc. Systems and methods for sharing reference frequency signals within a wireless mobile terminal between a wireless transceiver and a global positioning system receiver
US6097974A (en) 1997-12-12 2000-08-01 Ericsson Inc. Combined GPS and wide bandwidth radiotelephone terminals and methods
US6107960A (en) 1998-01-20 2000-08-22 Snaptrack, Inc. Reducing cross-interference in a combined GPS receiver and communication system
US6122506A (en) 1998-05-04 2000-09-19 Trimble Navigation Limited GSM cellular telephone and GPS receiver combination
US6061018A (en) 1998-05-05 2000-05-09 Snaptrack, Inc. Method and system for using altitude information in a satellite positioning system
US5982324A (en) 1998-05-14 1999-11-09 Nortel Networks Corporation Combining GPS with TOA/TDOA of cellular signals to locate terminal
US6133873A (en) 1998-06-03 2000-10-17 Krasner; Norman F. Method and apparatus for adaptively processing GPS signals in a GPS receiver
US6236354B1 (en) 1998-07-02 2001-05-22 Snaptrack, Inc. Reducing satellite signal interference in a global positioning system receiver
US6088348A (en) 1998-07-13 2000-07-11 Qualcom Incorporated Configurable single and dual VCOs for dual- and tri-band wireless communication systems
US6208292B1 (en) 1998-09-09 2001-03-27 Qualcomm Incorporated Position location with low tolerance oscillator
US6295024B1 (en) 1999-02-19 2001-09-25 Motorola, Inc. Autonomous data aided GPS signal acquisition method and system
US6121923A (en) 1999-02-19 2000-09-19 Motorola, Inc. Fixed site and satellite data-aided GPS signal acquisition method and system
US6300899B1 (en) 1999-02-19 2001-10-09 Thomas M. King Fixed site data-aided GPS signal acquisition method and system
US6363102B1 (en) * 1999-04-23 2002-03-26 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for frequency offset correction
US6191731B1 (en) 1999-08-25 2001-02-20 Trimble Navigation Limited GPS receiver having a fast time to first fix

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