KR20110138152A - Improvements to reception of spread spectrum signals - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전반적으로 통신 시스템에서 확산 스펙트럼 신호의 수신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 비록 그에 한정되는 것은 아니지만 위성 네비게이션 시스템에서 확산 스펙트럼 신호의 획득 속도를 개선하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates generally to the reception of spread spectrum signals in communication systems, and more particularly, to a method and apparatus for improving the acquisition speed of spread spectrum signals in a satellite navigation system.
확산 스펙트럼 신호의 이용은 통신 시스템에서는 공지의 사실이다. 예를 들어, 확산 스펙트럼 신호, 특히 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 신호(direct sequence spread spectrum signal)가 위성 네비게이션 시스템, 예를 들어, GPS(Global Positioning System)인 위성 네비게이션 시스템과 같은 무선 시스템과, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 및 IS-95와 같은 CDMA(Code Division Multiple Access) 셀룰러 무선 시스템에서 공통으로 이용된다.The use of spread spectrum signals is a known fact in communication systems. For example, wireless systems such as satellite navigation systems where spread spectrum signals, in particular direct sequence spread spectrum signals, are satellite navigation systems, for example, GPS (Global Positioning System), and UMTS (Universal Mobile). Commonly used in Code Division Multiple Access (CDMA) cellular wireless systems such as Telecommunications System (IST) and IS-95.
직접 시퀀스 확산 스펙트럼 신호는 일반적으로 일련의 칩(chip)들을 포함하는 확산 코드와 신호를 곱하여 형성된다. 각각의 칩은 일반적으로, 예를 들어, 변조 위상 상태를 나타내는 이진 값을 갖으며, 확산 코드에서 일련의 이진 값들은 일반적으로 확산 스펙트럼 신호의 수신기에 알려진 소정의 의사 난수 시퀀스(pseudo-random sequence)이다. 확산 코드와 신호의 곱셈은 일반적으로 원 신호의 스펙트럼을 광대역에 걸쳐서 확산시키는 효과를 갖는다. 몇몇 상이한 신호들은 동일 광대역을 공유하기 위하여 확산될 수도 있으며, CDMA 시스템에서 신호의 곱셈을 가능하게 한다. 수신시에, 각각의 확산 스펙트럼 신호는 전형적으로 수신 신호들을 수신될 신호에 해당하는 확산 코드와 상관시킴으로서 검출된다. 이를 행하기 위하여, 수신시에 상관 프로세스에서 이용되는 확산 코드의 상대 타이밍, 즉, 상대 지연 값을 각각의 착신 확산 스펙트럼 신호와 동기화시킬 필요가 있다. GPS와 같은 위성 네비게이션 시스템에서, 각각의 위성 또는 의사 위성(pseudo satellite)으로부터 전송된 확산 스펙트럼 신호들은 전형적으로 각각의 확산 코드를 갖게 된다. 각각의 확산 스펙트럼 신호는 전형적으로 도플러 시프트(Doppler shift)로 인하여 각각의 지연 값 및 주파수 오프셋 값을 갖는다.Direct sequence spread spectrum signals are typically formed by multiplying the signal with a spreading code comprising a series of chips. Each chip typically has a binary value representing, for example, a modulation phase state, and a series of binary values in the spreading code are typically some pseudo-random sequence known to the receiver of the spread spectrum signal. to be. Multiplication of the spreading code and the signal generally has the effect of spreading the spectrum of the original signal over a wideband. Some different signals may be spread to share the same wideband, enabling multiplication of signals in a CDMA system. Upon reception, each spread spectrum signal is typically detected by correlating the received signals with a spreading code corresponding to the signal to be received. In order to do this, it is necessary to synchronize the relative timing of the spreading code used in the correlation process at reception, that is, the relative delay value, with each incoming spread spectrum signal. In satellite navigation systems such as GPS, spread spectrum signals transmitted from each satellite or pseudo satellite will typically have respective spread codes. Each spread spectrum signal typically has its respective delay value and frequency offset value due to Doppler shift.
지연 값의 결정, 및 확산 스펙트럼 신호의 검출용 주파수 오프셋 값을 결정하는 프로세스는 일반적으로 대략(coarse) 및 미세(fine) 획득의 연속 과정들을 통하여 진행될 수도 있는 획득 프로세스의 일부이다. 획득 과정(acquisition)은, 예를 들어, 확산 코드와 위성 네비게이션 시스템에서의 위성의 이동과 위치에 관한 알마낙(almanac) 정보와 에페메리스(ephemeris) 정보와 같은 정보에 의해 도움을 받을 수도 있다. 그러나, 콜드 스타트 획득(cold start acquisition)에 있어서, 보이는 위성에 관한 어떠한 정보(알마낙, 에페메리스)도 이용하는 것이 불가능할 수도 있다. 검색(search) 과정은 가시적인 위성들에 대한 확산 코드를 검색하기 위하여 수행되어야 한다. 일반적으로 수신은 블라인드(Blind) 방식으로 진행되며, 여기서 수신기는 모든 가능한 의사 노이즈(PRN) 확산 코드(GPS의 경우 전형적으로 32개의 코드)를 개별적으로 스캔해야한다. 여기서 각 확산 코드에 대한 상관은 각각의 가능한 지연 값 및 주파수 오프셋 값에서 수행된다. 이러한 프로세스는 결정적으로 시간이 많이 소비될 수도 있으며 수신기 감도가 상당히 감소될 수도 있다. 실제로는, 실내 및 도시 지역에서와 같은 다양한 시나리오에서 발견된 미약 신호를 획득하는 것은 긴 시간 통합 기간이 필요로 할 수도 있으며, 간섭 신호들에 취약할 수도 있다. 가시적인 위성 PRN 코드와 신호 상태(미약, 중간, 또는 강함)를 모르기 때문에, 상기 프로세스는 초기 위치 결정 시간(TTFF)을 수용할 수 없을 정도가 될 수 있다.
The process of determining the delay value, and the frequency offset value for detection of the spread spectrum signal, is generally part of an acquisition process that may proceed through successive processes of coarse and fine acquisition. Acquisition may be assisted by, for example, information such as almanac information and ephemeris information regarding the movement and location of satellites in the spreading code and satellite navigation system. . However, in cold start acquisition, it may not be possible to use any information about the visible satellite (Almanac, Ephemeris). The search process must be performed to search the spreading code for visible satellites. In general, reception proceeds in a blind manner, where the receiver has to scan all possible pseudo noise (PRN) spreading codes (typically 32 codes in the case of GPS) individually. Here the correlation for each spreading code is performed at each possible delay value and frequency offset value. This process can be crucially time consuming and the receiver sensitivity can be significantly reduced. In practice, acquiring weak signals found in various scenarios such as indoors and urban areas may require a long time integration period and may be vulnerable to interfering signals. Since we do not know the visible satellite PRN code and the signal state (weak, medium, or strong), the process may be unacceptable for the initial position determination time (TTFF).
본 발명의 목적은 종래 시스템의 문제점들을 개선하는 것에 있다.It is an object of the present invention to ameliorate the problems of conventional systems.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 제1 확산 코드를 갖는 확산 스펙트럼 신호를 검출하는 방법이 제공된다. 이 방법은 적어도 상기 확산 스펙트럼 신호를 포함하는 신호들을 수신하는 단계; 적어도 상기 제1 확산 코드와 제2 확산 코드의 중첩된 코드를 포함하는 복합 코드와 상기 수신 신호들 사이에 상관 동작을 실행하는 단계; 상기 상관 동작에서 복수의 피크들을 검출하는 단계; 상기 확산 스펙트럼 신호에 관련되는 상기 복수의 피크들 중 적어도 하나를 식별하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 식별된 피크에 근거하여 상기 제1 확산 스펙트럼 신호를 검출하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, a method for detecting a spread spectrum signal having a first spreading code is provided. The method includes receiving signals comprising at least the spread spectrum signal; Performing a correlation operation between the received code and a composite code including at least overlapped code of the first spreading code and the second spreading code; Detecting a plurality of peaks in the correlation operation; Identifying at least one of the plurality of peaks associated with the spread spectrum signal; And detecting the first spread spectrum signal based on the at least one identified peak.
이는 복합 코드의 컴포넌트인 확산 코드들을 갖는 하나 이상의 신호들을 포함할 수도 있는 수신 신호들과의 상관에 단일 복합 코드가 이용될 수도 있다는 이점이 있다. 이러한 코드는 값으로 될 수도 있으며, 예를 들어, 만일 이것이 알려져 있지 않을 경우, 복합 코드의 컴포넌트들인 확산 코드들을 갖는 신호들이 어느 것인지를 예상하게 된다. 복합 코드와의 상관 동작은 적은 오퍼레이션들을 포함할 수도 있으며, 따라서 복합 코드를 형성하는 각각의 확산 코드들과 개별적으로 상관 동작을 행하는 것보다 신속하게 실행될 수도 있다.This has the advantage that a single complex code may be used for correlation with the received signals, which may include one or more signals with spreading codes that are components of the complex code. This code may be a value, for example, if this is not known, one would expect which signals have spread codes that are components of the composite code. The correlation operation with the composite code may include fewer operations, and thus may be executed faster than performing the correlation operation separately with each spreading code forming the composite code.
바람직하게는, 이 방법은 상기 복합 코드에 대하여 상기 수신 신호들의 상대적 타이밍과 관련된, 적어도 복수의 지연 값들에 대하여 상기 상관 동작을 실행하는 단계; 상기 복수의 피크들 중에서 제1 피크를 선택하는 단계; 상기 제1 선택된 피크에 대응하는 제1 지연 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제1 확산 코드 사이에서의 제1 상관 값을 결정하는 단계; 및 임계값보다 큰 상기 제1 확산 코드와 상기 수신 신호들 사이에서의 상기 결정된 제1 값에 따라서, 상기 제1 선택된 피크가 상기 확산 스펙트럼 신호에 관련되는 것으로 식별하는 단계를 포함한다.Advantageously, the method further comprises: performing said correlation operation on at least a plurality of delay values associated with relative timing of said received signals with respect to said composite code; Selecting a first peak from the plurality of peaks; Determining a first correlation value between the received signals and the first spreading code for a first delay value corresponding to the first selected peak; And identifying, according to the determined first value between the first spreading code and the received signals that is greater than a threshold, that the first selected peak is related to the spread spectrum signal.
이는 복합 코드 내의 확산 코드와 피크 사이에서 관련성이 있는 것으로 결정될 수도 있다는 이점이 있다. 그러므로, 예를 들어, 피크와 연관된 지연 값은 각각의 신호의 수신 및 디코딩에 이용될 수도 있다.This has the advantage that it may be determined that there is a relationship between the spreading code and the peak in the composite code. Thus, for example, the delay value associated with the peak may be used for reception and decoding of each signal.
바람직하게는, 이 방법은 상기 제1 선택된 피크에 대응하는 제1 지연 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제2 확산 코드 사이에서의 제2 상관 값을 결정하는 단계를 더 포함하며,상기 임계값을 적어도 상기 제1 및 제2 상관 값들의 합에 비례하는 것으로 결정하는 단계를 포함한다.Advantageously, the method further comprises determining a second correlation value between said received signals and said second spreading code for a first delay value corresponding to said first selected peak, wherein said threshold value; Determining that is proportional to at least the sum of the first and second correlation values.
이는 제1 선택 피크가 상기 확장 스펙트럼 신호와 관련되어 있는 신뢰성 있는 지시(indication)를 획득할 수도 있다는 이점이 있다.This has the advantage that a first selection peak may obtain a reliable indication that is associated with the extended spectrum signal.
바람직하게는, 이 방법은 상기 제1 선택된 피크에 해당하는 제1 지연 값에 대한 상기 복합 코드의 컴포넌트인 각각의 확산 코드와 상기 수신 신호 사이에서의 각각의 상관 값을 결정하는 단계를 포함한다.Advantageously, the method comprises determining a respective correlation value between each spreading code that is a component of said composite code for a first delay value corresponding to said first selected peak and said received signal.
이는 제1 선택된 피크가 상기 확산 스펙트럼 신호와 관련되고 다른 확산 스펙트럼 신화와는 관련되지 않거나 스퓨리어스 상관과 관련되는 높은 레벨의 확실성이 획득될 수도 있다는 이점이 있다.This has the advantage that a high level of certainty may be obtained in which the first selected peak is associated with the spread spectrum signal and not with other spread spectrum myths or with spurious correlations.
바람직하게는, 이 방법은 상기 복수의 피크들의 상기 복합 코드와의 가장 높은 상관 값을 갖는 피크를 상기 복수의 피크들 중에서 상기 제1 피크로 선택하는 단계를 포함한다.Advantageously, the method comprises selecting a peak having the highest correlation with said composite code of said plurality of peaks as said first peak among said plurality of peaks.
이는 피크들을 식별하는 프로세스가 확산 스펙트럼 신호들과의 상관에 대응할 가능성이 가장 높은 피크들을 먼저 식별함으로써 효과적으로 실행될 수도 있다는 이점이 있다. 이는 또한 강한 신호에 대응하는 피크를 먼저 식별하도록 한다는 이점이 있다. 그러므로, 이들 강한 신호들은 더 미약한 피크들의 검출을 향상시키기 위하여 수신 신호로부터 제거될 수도 있다.This has the advantage that the process of identifying peaks may be effectively executed by first identifying peaks most likely to correspond to correlation with spread spectrum signals. This also has the advantage of first identifying the peak corresponding to the strong signal. Therefore, these strong signals may be removed from the received signal to improve detection of weaker peaks.
본 발명의 실시예에 있어서, 방법은 상기 임계값보다 크지 않는 상기 결정된 제1 상관 값에 따라서, 상기 복수의 피크들 중에서 다른 것을 선택하는 단계; 상기 다른 선택된 피크에 대응하는 지연 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제1 확산 코드 사이에서의 다른 상관 값을 결정하는 단계; 및 상기 임계값보다 큰 상기 다른 결정된 상관 값에 따라서, 상기 다른 선택된 피크를 상기 확산 스펙트럼 신호와 관련하는 것으로 식별하는 단계를 포함한다.In an embodiment of the present invention, the method further comprises: selecting another one of the plurality of peaks according to the determined first correlation value not greater than the threshold; Determining another correlation value between the received signals and the first spreading code with respect to a delay value corresponding to the other selected peak; And identifying, according to the other determined correlation value greater than the threshold, the other selected peak as associated with the spread spectrum signal.
바람직하게는, 이 방법은 상기 복수의 피크들의 상기 다른 것으로서 이전에 선택되지 않았던, 상기 복수의 피크들의 복합 코드와의 가장 높은 상관 값을 갖는 피크를 선택하는 단계를 포함한다.Advantageously, the method comprises selecting a peak having the highest correlation value with a composite code of said plurality of peaks that was not previously selected as said other of said plurality of peaks.
본 발명의 실시예에서, 이 방법은 상기 수신 신호들은 상기 제2 확산 코드를 갖는 제2 확산 스펙트럼 신호를 적어도 포함하고, 상기 제2 확산 스펙트럼 신호와 관련되는 상기 복수의 피크들의 적어도 또 다른 피크를 식별하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 또 다른 식별된 피크에 근거하여 상기 제2 확산 스펙트럼 신호를 검출하는 단계를 포함한다.In an embodiment of the present invention, the method comprises at least another peak of the plurality of peaks associated with the second spread spectrum signal, wherein the received signals comprise at least a second spread spectrum signal having the second spreading code. Identifying; And detecting the second spread spectrum signal based on the at least one other identified peak.
이는 단일 복합 코드를 이용하여 구 개의 확산 스펙트럼 신호들의 피크들을 식별하도록 한다는 이점이 있으며, 이는 각각의 코드에 대하여 개별 상관 동작을 실행하는 것보다 적은 계산 오퍼레이션을 포함할 수도 있다.This has the advantage of identifying peaks of nine spread spectrum signals using a single complex code, which may include fewer computational operations than performing an individual correlation operation for each code.
본 발명의 실시예에서, 이 방법은 상기 제1 선택된 피크에 해당하는 지연 값에 대하여 상기 수신 신호와 상기 제2 확산 코드 사이에서의 상관의 제2 값을 결정하는 단계; 및 제2 임계값보다 크게 되는 상기 제2 확산 코드와 상기 수신 신호 사이에서의 상기 상관의 상기 결정된 제2 값 및 상기 결정된 제1 값보다 큰 상기 결정된 제2 값에 따라서, 상기 제1 선택된 피크를 상기 제2 확산 스펙트럼 신호에 관련된 상기 또 다른 피크로서 식별하는 단계를 포함한다.In an embodiment of the invention, the method further comprises: determining a second value of correlation between the received signal and the second spreading code for a delay value corresponding to the first selected peak; And according to the determined second value of the correlation between the second spreading code and the received signal that is greater than a second threshold and the determined second value that is greater than the determined first value. Identifying as said another peak associated with said second spread spectrum signal.
바람직하게는, 이 방법은 상기 결정된 제1 값보다 적어도 마진(margin) 값만큼 큰 상기 결정된 제2 값에 따라서, 상기 제1 선택된 피크를 상기 제2 확산 스펙트럼 신호에 관련하는 상기 또 다른 피크로서 식별하는 단계를 포함한다.Advantageously, the method identifies said first selected peak as said another peak associated with said second spread spectrum signal, in accordance with said determined second value that is at least a margin value greater than said determined first value. It includes a step.
바람직하게는, 이 방법은 상기 결정된 제1 값보다 적어도 마진(margin) 값만큼 큰 상기 결정된 제2 값에 따라서, 상기 제1 선택된 피크를 상기 제2 확산 스펙트럼 신호에 관련하는 상기 또 다른 피크로서 식별하는 단계를 포함한다.Advantageously, the method identifies said first selected peak as said another peak associated with said second spread spectrum signal, in accordance with said determined second value that is at least a margin value greater than said determined first value. It includes a step.
이는 제1 선택된 피크가 제2 확산 스펙트럼 신호에 관련하여 또 다른 피크라는 신뢰성을 높이는 이점이 있다.This has the advantage of increasing the reliability that the first selected peak is another peak with respect to the second spread spectrum signal.
본 발명의 실시예에서, 이 방법은 적어도 복수의 주파수 오프셋 값들에 대하여 상기 상관 동작을 실행하는 단계; 및 상기 제1 선택된 피크에 대응하는 제1 주파수 오프셋 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제1 확산 코드 사이에서의 상기 상관 값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 피크 각각은 해당 주파수 오프셋 값을 갖는다.In an embodiment of the invention, the method further comprises: performing the correlation operation on at least a plurality of frequency offset values; And determining the correlation value between the received signals and the first spreading code with respect to a first frequency offset value corresponding to the first selected peak, wherein each of the plurality of peaks has a corresponding frequency offset value. Has
바람직하게는, 이 방법은 이전에 식별된 피크와 관련하는 확산 스펙트럼 신호를 상기 수신 신호들로부터 제거하는 단계; 및 이전에 식별된 피크에 관련하는 확산 스펙트럼 코드를 상기 복합 코드로부터 제거하는 단계를 더 포함한다.Advantageously, the method comprises removing from said received signals a spread spectrum signal associated with a previously identified peak; And removing from the composite code a spread spectrum code associated with a previously identified peak.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 및 제2 코드는 의사 난수 이진 코드이며 각각은 연속하는 칩(chip)들을 포함하고, 각각의 칩은 포지티브 또는 네거티브 상태 중 하나를 갖는다.In an embodiment of the invention, the first and second codes are pseudo random binary codes and each includes consecutive chips, each chip having either a positive or negative state.
본 발명의 실시예에서, 이 방법은 상기 제1 및 제2 코드들의 각각의 칩들의 추가에 의해, 상기 복합 코드를 형성하기 위한 상기 제1 및 제2 코드의 중첩하는 것을 포함하고, 상기 복합 코드는 다중 레벨 코드가 된다.In an embodiment of the invention, the method comprises the overlapping of the first and second codes for forming the composite code by addition of respective chips of the first and second codes, wherein the composite code Becomes a multilevel code.
바람직하게는, 복합 코드를 형성하기 위한 상기 제1 및 제2 코드의 상기 중첩은 상기 제1 및 제2 코드의 각각의 칩들의 추가와 각 칩에 대한 이진 값으로의 양자화에 의해 이루어지며, 따라서 상기 복합 코드는 이진 코드가 된다.Advantageously, said superposition of said first and second codes to form a composite code is effected by addition of respective chips of said first and second codes and quantization to binary values for each chip, thus The composite code becomes binary code.
본 발명의 실시예에서, 이 방법은 상기 복합 코드를 포함하는 확산 코드의 개수보다 작은 상기 상호 상관의 피크들을 검출하는 단계를 포함한다.In an embodiment of the invention, the method comprises detecting peaks of the cross correlation that are less than the number of spreading codes comprising the composite code.
이는 허용할만한 성능을 유지하면서 상관기(correlator)를 간단하게 실시할 수도 있다는 이점이 있다.This has the advantage that the correlator can be implemented simply while maintaining acceptable performance.
본 발명의 실시예에서, 상기 복합 코드는 적어도 4개의 확산 코드들의 중첩으로 이루어진다.In an embodiment of the invention, the composite code consists of an overlap of at least four spreading codes.
본 발명의 실시예에서, 상기 복합 코드는 적어도 8개의 확산 코드들의 중첩으로 이루어진다.In an embodiment of the invention, the composite code consists of an overlap of at least eight spreading codes.
본 발명의 실시예에서, 상기 상호 상관의 4개 이하의 피크들을 검출하는 단계를 포함한다.In an embodiment of the invention, detecting up to four peaks of the cross correlation.
본 발명의 실시예에서, 상기 확산 스펙트럼 신호는 네비게이션 시스템 신호이다.In an embodiment of the invention, the spread spectrum signal is a navigation system signal.
본 발명의 실시예에서, 네비게이션 시스템 신호인 상기 확산 스펙트럼 신호는 GPS(Global Positioning System) 신호이다.In an embodiment of the invention, the spread spectrum signal, which is a navigation system signal, is a Global Positioning System (GPS) signal.
본 발명의 실시예에서, 상기 확산 스펙트럼 신호는 코드 분할 다중 액세스를 채용하는 셀룰러 무선 통신 시스템의 신호이다.In an embodiment of the invention, the spread spectrum signal is a signal of a cellular wireless communication system employing code division multiple access.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 확산 코드를 갖는 확산 스펙트럼 신호를 검출하는 확산 스펙트럼 수신기가 제공된다. 이 수신기는 적어도 상기 확산 스펙트럼 신호를 포함하는 신호들을 수신하고; 적어도 상기 제1 확산 코드와 제2 확산 코드의 중첩을 포함하는 복합 코드와 상기 수신 신호들 사이에서 상관 동작을 실행하고; 상기 상관동작에서 복수의 피크들을 검출하고; 상기 확산 스펙트럼 신호에 관련하는 상기 복수의 피크들 중에서 적어도 하나를 식별하고; 적어도 상기 식별된 피크에 근거하여 상기 제1 확산 스펙트럼 신호를 검출하도록 배열되어 있다.According to a second aspect of the present invention, a spread spectrum receiver for detecting a spread spectrum signal having a first spreading code is provided. The receiver receives at least signals comprising the spread spectrum signal; Perform a correlation operation between the received signal and a composite code comprising at least an overlap of the first spreading code and the second spreading code; Detect a plurality of peaks in the correlation operation; Identify at least one of the plurality of peaks related to the spread spectrum signal; Arranged to detect the first spread spectrum signal based at least on the identified peak.
본 발명의 그 밖의 다른 특징 및 이점들은 본 발명의 바람직한 실시예의 다음의 설명으로 명확해 질 것이며, 이들 실시예는 단지 예시를 위하여 주어진 것이다.Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description of the preferred embodiments of the invention, which are given for illustration only.
본 발명의 실시예에 따르는 PRN 검출 방법은 복합코드와 수신 신호와의 상관 동작을 수행하므로 종래에 개별 확산 코드에 대해 각각의 지연 및 주파수 오프셋 값를 개별적으로 차례로 상관시키는 방법보다 빠르게 초기 위치 결정 시간(TTFF)을 수행할 수 있는 효과가 있다.Since the PRN detection method according to an embodiment of the present invention performs a correlation operation between a complex code and a received signal, the initial position determination time is faster than conventional methods for correlating each delay and frequency offset value separately for individual spreading codes. TTFF) has the effect that can be performed.
도 1은 본 발명의 실시예에서 신호 플로우를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에서 획득 프로세스를 나타내는 플로차트.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상관 결과에 대한 코드의 기여도 추정을 나타내는 플로차트.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상관 결과를 코드 지연 및 주파주의 함수로 나타내는 그래프.1 is a schematic diagram illustrating a signal flow in an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an acquisition process in an embodiment of the invention.
3 is a flowchart showing an estimate of a contribution of a code to a correlation result according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the correlation result as a function of code delay and frequency frequency in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예를 위성 네비게이션 시스템, 특히, GPS(Global Positioning System)의 문맥으로 예를 들어 설명한다. 그러나, 이것은 단지 예로서 주어진 것이며 그 밖의 실시예들이, 예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access)를 이용하여 셀룰러 무선 시스템과 같은 다른 확산 스펙트럼 통시 시스템을 포함할 수도 있다.An embodiment of the present invention will be described by way of example in the context of a satellite navigation system, in particular a Global Positioning System (GPS). However, this is given by way of example only and other embodiments may include other spread spectrum communication systems, such as cellular wireless systems, for example, using Code Division Multiple Access (CDMA).
본 발명은 GPS 수신기에서 콜드 스타트 획득 프로세스를 가속시키는 방법에 관한 것으로, 이는 수신기 감도를 증가시킬 수도 있다.The present invention is directed to a method of accelerating a cold start acquisition process in a GPS receiver, which may increase receiver sensitivity.
도 1은 본 발명의 이 실시예에 따라서, 확산 스펙트럼 신호의 검출 프로세스의 일부로서의 획득 프로세스 동안에 수신기에서의 신호 흐름도이다. 확산 스펙트럼 위성 신호를 포함하는 신호들이 수신되어 IQ(Inphase Quadrature)컴포넌트(2)로 변환된다. 상관 동작은 수신된 신호들의 컴포넌트들과 복합 코드 사이에서 실행된다. 상기 복합 코드는 몇몇 위성에 대한 확산 코드가 중첩되어 있다. 상기 수신 신호와 상기 복합 코드와의 이러한 상관 동작은 종래 각각의 확산 스펙트럼 위성 신호에 대한 코드에 대해 개별적으로 상관 동작을 실행하는 방법 대신 실행된다. 복합 코드와의 상관 동작은 전형적으로 몇몇 상관 피크를 생성하게 되며, 이들은 수신된 확산 스펙트럼 신호와 복합 코드에서의 확산 코드 중 하나 사이의 상관에 의해 생성될 수도 있으며, 또는 이들은 스퓨리어스 상호 상관(spurious cross-correlation)이 될 수도 있거나 간섭으로 인할 수도 있다. 적어도 주어진 값을 갖는 상관의 피크들이 검출되고, 만일 있을 경우에 이 피크들은 이들이 해당하는 확산 스펙트럼 신호가 어떤 것인지에 대하여 식별된다.1 is a signal flow diagram at a receiver during an acquisition process as part of the detection process of a spread spectrum signal, in accordance with this embodiment of the present invention. Signals including spread spectrum satellite signals are received and converted into an Inphase Quadrature (IQ)
상관 동작은 상관에 이용된 복합 코드와 수신 신호 사이에 일련의 상대적 타이밍 관계, 즉, 일련의 지연 값들을 위해 실행될 수도 있다. 상관 동작은 전형적으로 각각의 지연 값에 대한 일련의 도플러 주파수 오프셋 값을 위하여 실행될 수도 있다.The correlation operation may be performed for a series of relative timing relationships, i.e. for a series of delay values, between the complex code used for the correlation and the received signal. The correlation operation may typically be performed for a series of Doppler frequency offset values for each delay value.
각각의 검출된 피크는 복합 코드의 각각의 확산 코드와 개별적으로 상관 동작을 실행함으로써 식별될 수도 있다. 만일 이 상관이 임계값보다 클 경우, 피크는 확산 코드를 갖는 신호에 관련된 값으로 식별될 수도 있다. 임계값은 복합 코드의 컴포넌트인 각각의 확산 코드와 수신 신호들 사이에서의 상관 값 합계에 대한 비(proportion)로 표현될 수도 있다. 각각의 개별 확산 코드와의 상관은 피크에 해당하는 지연 값 및 주파수 오프셋 값에서만 실행되어야 한다. 본 발명의 실시예에 따르는 방법은, 각각의 개별 확산 코드의 가능한 각각의 지연 및 주파수 오프셋 값에 대해 개별적으로 차례로 상관시키는 종래의 방법보다 적은 수의 상관 동작들이 수행되는 것을 알 수 있으며, 본 방법에는 각각의 가능한 지연 및 주파수 오프셋 값에 대한 복합 코드와 상관하는 단계와, 검출된 피크에 대응하는 지연 및 주파수 오프셋 값에서만 개별 확산 코드와 상관하는 단계를 포함한다.Each detected peak may be identified by performing a correlation operation separately with each spreading code of the composite code. If this correlation is greater than the threshold, the peak may be identified by the value associated with the signal with the spreading code. The threshold may be expressed as a proportion of the sum of the correlation values between each spreading code and the received signals that are components of the composite code. Correlation with each individual spreading code should only be performed at the delay and frequency offset values corresponding to the peak. The method according to an embodiment of the present invention can be seen that fewer correlation operations are performed than conventional methods, which in turn correlate separately for each possible delay and frequency offset value of each individual spreading code. Includes correlating the composite code for each possible delay and frequency offset value and correlating the individual spreading codes only at the delay and frequency offset values corresponding to the detected peaks.
검출된 피크들을 통하여 검색하는 과정에 있어서, 개별 확산 코드와의 상관에 의해 식별하기 위하여 가장 높은 상관 값을 갖는 피크가 먼저 선택된다. 각각의 피크는 차례로 선택되며, 전형적으로는 상관 값의 내림차순으로 선택된다. 본 과정은 복합 코드에서 각각의 확산 코드가 피크와 연관될 때까지 또는 충분한 확산 스펙트럼 신호들이 피크들과 연관될 때까지 수신기에 대하여 지속할 수도 있으며, 이러한 과정은 복합 코드를 포함하는 확산 코드의 수보다 적을 수도 있다.In searching through the detected peaks, the peak with the highest correlation value is first selected for identification by correlation with the individual spreading code. Each peak is selected in turn, typically in descending order of correlation values. The process may continue for the receiver until each spreading code is associated with a peak in the composite code or until sufficient spread spectrum signals are associated with the peaks, and this process is the number of spreading codes comprising the complex code. May be less.
일단 확산 코드가 검출된 피크와 관련하고 있는 것으로 식별되면, 이 코드는 복합 코드에서 제거될 수도 있다. 또한, 이 코드와 관련하는 신호가 착신 신호로부터 제거되거나 감소될 수도 있다. 이는 신호의 재생 및 착신 신호로부터의 차감에 의해 달성될 수도 있다. 이는 스퓨리어스 상호 상관을 감소시킬 수도 있으며, 특히 만일 제거 또는 감소된 신호가 남아 있는 식별될 신호들보다 진폭이 클 경우에 그러하다.Once the spreading code is identified as being associated with the detected peak, this code may be removed from the composite code. In addition, the signal associated with this code may be removed or reduced from the incoming signal. This may be achieved by regeneration of the signal and subtraction from the incoming signal. This may reduce spurious cross-correlation, especially if the canceled or reduced signal is larger in amplitude than the remaining signals to be identified.
복합 코드의 형성에 관하여, 이는 코드들의 각각의 칩들을 부가하여 복합 코드의 개별 확산 스펙트럼 코드들을 중첩시킴으로써 형성될 수도 있다. 각각의 칩은 전형적으로 포지티브 또는 네거티브 상태가 될 수도 있으므로, 2상 변조 코드(bi-phase modulated code)에서 이 상태는 전형적으로 제로 또는 180도 위상에 해당하게 되며, 이는 1 또는 -1로 나타낼 수도 있다Regarding the formation of the composite code, this may be formed by adding individual chips of the codes to overlap the individual spread spectrum codes of the composite code. Each chip may typically be in a positive or negative state, so in a bi-phase modulated code this state typically corresponds to zero or 180 degree phase, which may be represented as 1 or -1. have
각각의 칩의 부가는 다중 레벨의 코드를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 두 개 코드의 부가는 복합 코드에서 상태 2, 0 및 -2가 되도록 한다(스케일 팩터는 임의임에 주의). 그러므로, 복합 코드는 위상 및 진폭 변조된 컴포넌트 모두를 가지게 된다. 위상 및 진폭 컴포넌트들은 착신 신호와의 상관에 이용될 수도 있다.The addition of each chip may generate multiple levels of code. For example, the addition of two codes results in
그러나, 복합 코드를 형성하는 코드들의 각각의 칩들을 부가하고 그런 다음 그 결과를 각각의 칩에 대하여 이진 값으로 양자화하는 것이 실시를 간단하게 하는 면에서 이점이 될 수도 있다. 그러므로, 복합 코드는 이진 코드가 된다. 이는 하드웨어 실시 면에서 더 간단하고 더 좋은 성능을 제공할 수도 있다.However, it may be advantageous in terms of simplifying the implementation to add each chip of the codes that form the complex code and then quantize the result to a binary value for each chip. Therefore, the composite code becomes binary code. This may provide simpler and better performance in hardware implementation.
복합 코드에서 적어도 4개의 확산 코드들을 이용하며, 바람직하게는 8개 이상을 이용하는 것이 특히 이점이 있음이 발견되었다. 적어도 8개의 확산 코드들을 포함하는 복합 코드의 특정한 경우에 있어서, 상호 상관의 5개 이하의 피크를 검출하는 것이 특히 이점이 된다는 것을 발견하였다.It has been found to be particularly advantageous to use at least four spreading codes in a composite code, preferably using more than eight. In the particular case of a composite code comprising at least eight spreading codes, it has been found that it is particularly advantageous to detect five peaks or less of cross correlation.
본 발명의 실시예를 도 2를 참조하여 이하에 보다 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에서 획득 프로세스를 나타내는 흐름도이며, 상술한 바와 같은 복합 코드로 결합된 확산 코드 세트의 이용에 관한 것이다. 이 과정은 클러스터 획득(cluster acquisition) 또는 클러스터 스캔으로 언급될 수도 있다. 클러스터는 복합 코드로 결합된 확산 코드 세트에 관련된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 스캔의 주요 스텝은 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in more detail below with reference to FIG. 2. 2 is a flow diagram illustrating an acquisition process in an embodiment of the present invention and relates to the use of a spreading code set combined into a composite code as described above. This process may be referred to as cluster acquisition or cluster scan. Clusters relate to spreading code sets combined into composite codes. As shown in FIG. 2, the main steps of a cluster scan according to an embodiment of the present invention are as follows.
첫째로, 32개의 GPS PRN 코드들이 M개의 클러스터에 배열된다(201). 각각의 클러스터는 L개의 상이한 GPS 코드들을 포함한다. 보다 많은 위성들이 하나의 클러스터에 모여있을수록 획득은 보다 빠르게 달성되나 모든 가시적인 위성들을 검출하기 위한 우도(likelihood)는 더 낮아지게 된다. 후자의 효과는 상호 상관의 누적 및 미약한 신호에 대한 강한 신호들의 간섭으로 인하게 된다. 재배분(repartition)이라고 할 수도 있는 상반 관계(trade off)에서 8개의 위성을 갖는 4개의 클러스터 각각을 제공하는 것이 가장 유리하다.둘째로는, 대표 복합 코드가 각각의 클러스터 m(m=1, 2,...M)의 Cm을 생성하게 된다(202). 이 코드는 클러스터를 이루는 모든 PRN 코드의 합(이진 또는 십진)이 된다. 이 코드를 생성하는 프로세스(4)를 도 1에 나타낸다. 이진 가산은 실시의 면에서 보다 효율적이지만, 십진(즉, 다중 레벨) 가산의 경우보다 잡음 획득 출력을 많이 생성하게 된다.First, 32 GPS PRN codes are arranged in M clusters (201). Each cluster contains L different GPS codes. The more satellites gathered in a cluster, the faster the acquisition is achieved but the lower the likelihood for detecting all visible satellites. The latter effect is due to the accumulation of cross-correlation and interference of strong signals on weak signals. It is most advantageous to provide each of the four clusters with eight satellites in a trade off, which may also be referred to as a repartition. Secondly, the representative composite code is each cluster m (m = 1, 2, ... M) to generate Cm (202). This code is the sum (binary or decimal) of all PRN codes in the cluster. The process 4 of generating this code is shown in FIG. Binary addition is more efficient in practice, but produces more noise acquisition output than in the case of decimal (i.e. multilevel) addition.
그런 다음, 도 1에 나타낸 바와 같이, 2차원(2D) 획득 프로세스(203)가 각각의 대표 복합 코드 Cm에 대하여 실행된다. 차원들은 전형적으로 시간(지연 라인(6)에 의해 실시된 지연 값), 및 주파수(전형적으로 추정 도플러 생성(8)에 의해 실시된 도플러 주파수 오프셋)가 된다. 각각의 지연 및 도플러 주파수 오프셋 값에 대하여, 적분 및 덤프 기능(10)이 상관 값을 생성하기 위하여 실행된다. 전체적으로, 종래의 콜드 스타트 검색에 비하여 32개 대신에 단지 M개의 획득 검색이 실행된다. 수신된 IQ 데이터는 먼저 코드 Cm의 지연된 코드와 상관되고 그런 다음 추정된 도플러 주파수로 보상된다. 마지막으로, 출력은 전체 코히어런드 시간 적분 기간에 걸쳐서 적분되어 덤프된다. 전형적으로, 이 절차는 모든 가능한 코드 지연 및 추정된 도플러 주파수에 걸쳐서 실행될 수도 있다.Then, as shown in Fig. 1, a two-dimensional (2D)
제1 K개의 최대값이 2D 검색 출력으로부터 선택된다. 잠재적으로 선택된 K는 클러스터(L)를 형성하는 PRN 코드 개수가 된다. 그러나, 임의의 시간에서 가시적인 GPS 위성들의 개수가 평균적으로 약 10개의 위성인 것을 고려하면, 작은 값의 K가 이용될 수 있다. 예를 들어, L=8인 경우에, 단지 5개의 최대값이 이 클러스터에서 모든 가시적인 위성들을 다루기 위하여 선택될 수 있다.The first K maximum values are selected from the 2D search output. Potentially selected K is the number of PRN codes forming the cluster (L). However, considering that the number of visible GPS satellites at any time is on average about 10 satellites, a small value of K may be used. For example, in the case of L = 8, only five maximums can be chosen to handle all visible satellites in this cluster.
선택된 피크들은 가시적인 위성들의 자기 상관과 일치될 필요는 없으며, 대신에 다른 PRN 코드들의 상호 상관의 누적 또는 강한 신호 간섭에 의해 야기될 수도 있다. 그래서, 이들 피크들이 신호의 존재 때문인지의 여부를 식별할 필요가 있으며, PRN에 원인이 있는 경우인지를 식별할 필요가 있다.The selected peaks do not need to match the autocorrelation of the visible satellites, but may instead be caused by cumulative or strong signal interference of the cross correlation of other PRN codes. Thus, it is necessary to identify whether these peaks are due to the presence of the signal, and to identify if there is a cause in the PRN.
각각의 피크 값에 대하여 클러스터를 형성하는 PRN 코드들의 기여도가 산출된다(205). 도 3은 도 2의 205단계의 기여도 산출 절차를 나타낸다. 기여도를 획득한 후에, 304단계에서와 같이 백분율 contk ,1이 산출되고 그런 다음 최대 백분율 max(cont)가 식별된다. 신호가 이용가능한지의 여부에 대한 결정은 max(cont)에 근거하여 행해질 수도 있다. 만일 선택된 임계값(A)보다 클 경우(206), 이 신호는 이용가능한 것으로 간주된다. 시뮬레이션 테스트로부터, 상관 합계에 대한 기여율 면에서 임계값(A)에 대하여 특히 유리한 값으로는 L=8에 대해 약 75%가 된다. 만일 이 상태를 만족할 경우, 또 다른 기본 미세 획득 확인이 실행된다. 만일 성공적일 경우, 최대 기여도를 생성하는 위성 PRN이 검출된 것으로 선언하고(207) 검출된 위성들의 개수(n)를 1만큼 증분시킨다(208). 3차원(3D) 모드 위치 결정(mode fix)에 필요한 위성의 최소 개수는 전형적으로 4가 됨에 유의한다.For each peak value, the contribution of the PRN codes forming the cluster is calculated (205). 3 is a flowchart illustrating a
마지막으로, 전체 스캔이 완료된 후에 4개 미만의 위성이 검출되면(209), 이미 획득된 신호들은 IQ 데이터 입력에서 제거된다(210). 그런 다음, 이미 검출된 PRN들을 리스트에서 제거한 상태에서 스캔 프로세스를 반복하게 된다.Finally, if less than four satellites are detected after the full scan is completed (209), the already acquired signals are removed from the IQ data input (210). Then, the scanning process is repeated with the PRNs already removed from the list.
요약하면, 도 1은 클러스터 코드 Cm의 생성 프로세스와 해당 2D 획득 검색을 나타내고, 도 3은 선택된 피크에 대한 각각의 위성 PRN의 기여도를 산출하는 절차를 나타낸다.In summary, Figure 1 shows the generation process of the cluster code Cm and the corresponding 2D acquisition search, and Figure 3 shows the procedure for calculating the contribution of each satellite PRN to the selected peak.
본 발명의 실시예들은 여기서, PRN 코드 세트를 종래에는 순차적으로 검색해야 하는 CDMA 획득에 대하여 일반적으로 실시될 수도 있다.Embodiments of the present invention may be generally implemented here for CDMA acquisition where the PRN code set has to be conventionally searched sequentially.
그래서, 본 발명의 실시예들은 결합된 코드, 즉, 상이한 위성들의 PRN 코드 세트를 나타내는 복합 코드를 이용하는 것을 알 수도 있다. 하나의 상관 프로세스에서, 클러스터 스캔이 하나 대신에 몇 개의 피크들을 검출하고 프로세싱에서 유용한 시간을 절약하기 위하여 PRN 코드 세트를 포함한다. 따라서, 종래의 획득 기술로는 이용하지 못할 수도 있는 위성 세트에 관한 유용한 정보를 얻기 위하여 검색 윈도를 이용할 수도 있다. 종래에는 강한 신호들의 간섭이 미약 신호들에 끼어들어 이들을 잠재적으로 보이지 않게 할 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 검색은 강한 신호들을 제거함으로써 여분의 프로세싱으로 미약 신호들을 추출하는데 이용될 수 있는 유용한 데이터가 될 수도 있다.Thus, embodiments of the present invention may find use of a combined code, i.e., a composite code representing a PRN code set of different satellites. In one correlation process, a cluster scan includes a PRN code set to detect several peaks instead of one and save time useful in processing. Thus, a search window may be used to obtain useful information about a satellite set that may not be available with conventional acquisition techniques. Conventionally, interference of strong signals can interfere with weak signals and make them potentially invisible, but a search according to an embodiment of the present invention can be used to extract weak signals with extra processing by removing strong signals. It can also be data.
하나의 위성을 획득하는 절차에 비하여, 클러스터의 스캔은 적은 프로세싱이나 여분의 프로세싱을 필요로 하지 않을 수도 있으므로, 클러스터 스캔 방법은 잠재적으로 종래 방법보다 L배 신속하게 콜드 스타트 위치 결정을 제공할 수 있다.Compared to the procedure of acquiring one satellite, the scan of the cluster may not require less processing or extra processing, so the cluster scan method can potentially provide cold start positioning L times faster than the conventional method. .
GPS 무선 주파수 데이터로부터 얻어졌던 결과들은 루프 안테나(roof antenna)로부터 캡처되고 본 발명의 실시예에 따라서 처리되었다. 두 개의 콜드 스타트 획득이 제1 검색(도 4에 도시 생략)에서는 종래 방법을 이용하여 실시되고 제2 검색에서는 본 발명의 실시예에 따른 클러스터 스캔으로 실시되었다. 동일 적분 구성(8ms 코히어런트 적분 및 4개의 논코히어런트 누적)이 두 개의 검색 모두에 이용되었다.The results obtained from the GPS radio frequency data were captured from a loop antenna and processed according to an embodiment of the present invention. Two cold start acquisitions were performed using a conventional method in the first search (not shown in FIG. 4) and in a second scan by a cluster scan according to an embodiment of the present invention. The same integration scheme (8ms coherent integration and four noncoherent accumulations) was used for both searches.
각각의 세트가 8개의 위성을 포함하는 4개의 클러스터들이 생성되었다. 도 4는 4개의 가시적인 위성을 포함하는 제2 클러스터 스캔으로부터 출력된 2D 검색을 나타낸다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 4개의 뚜렷한 피크가 단 하나의 검색 출력으로부터 획득되었다. 피크들의 좌표는 종래 검색 결과와 비교된 후에 확정되었다. 이는 클러스터 스캔이, 동일 구성의 설정을 갖는 8개의 분리 검색 대신에, 하나의 오퍼레이션으로 4개의 위성(3D 위치 결정에 대한 최소 필요조건)을 간신히 획득한 것을 나타낸다. 이는 프로세스가 종래 획득 검색이 달성하였던 것보다 약 8배 신속함을 의미한다.Four clusters were created, each set containing eight satellites. 4 shows a 2D search output from a second cluster scan comprising four visible satellites. As can be seen in FIG. 4, four distinct peaks were obtained from only one search output. The coordinates of the peaks were confirmed after comparison with the conventional search results. This indicates that the cluster scan has barely acquired four satellites (minimum requirement for 3D positioning) with one operation, instead of eight separate searches with the same configuration. This means that the process is about 8 times faster than the conventional acquisition search has achieved.
상술한 실시예들은 본 발명의 도시적인 예로서 이해되어야 한다. 하나의 임의의 실시예와 관련되어 설명된 임의의 특징은 단독으로 이용될 수도 있으며, 또는 설명된 다른 특징들과 조합하여 이용될 수도 있고, 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들을 조합하여 이용되거나 또는 임의의 다른 실시예를 임의로 조합하여 이용될 수도 있다. 또한, 첨부한 청구항에 정의되어 있는, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 상기 설명되지 않은 균등물 및 변형예들이 구현될 수도 있다.The above-described embodiments should be understood as illustrative examples of the invention. Any feature described in connection with any one embodiment may be used alone or in combination with other features described, or in combination with one or more features of any other embodiment. Or any other embodiment may be used in any combination. Also, equivalents and modifications not described above may be implemented without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims.
2: IQ 데이터 4: 클러스터 코드 Cm 생성
6: 지연 라인 8: 추정 도플러
10: 적분 & 덤프2: IQ data 4: cluster code Cm generation
6: delay line 8: estimated Doppler
10: Integral & Dump
Claims (24)
적어도 상기 확산 스펙트럼 신호를 포함하는 신호들을 수신하는 단계;
적어도 상기 제1 확산 코드와 제2 확산 코드의 중첩된 코드를 포함하는 복합 코드와 상기 수신 신호들 사이에 상관 동작을 실행하는 단계;
상기 상관 동작에서 복수의 피크들을 검출하는 단계;
상기 확산 스펙트럼 신호에 관련되는 상기 복수의 피크들 중 적어도 하나를 식별하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 식별된 피크에 근거하여 상기 제1 확산 스펙트럼 신호를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A method of detecting a spread spectrum signal having a first spreading code, the method comprising:
Receiving signals comprising at least the spread spectrum signal;
Performing a correlation operation between the received code and a composite code including at least overlapped code of the first spreading code and the second spreading code;
Detecting a plurality of peaks in the correlation operation;
Identifying at least one of the plurality of peaks associated with the spread spectrum signal; And
Detecting the first spread spectrum signal based on the at least one identified peak.
상기 복합 코드에 대하여 상기 수신 신호들의 상대적 타이밍과 관련된 적어도 복수의 지연 값들에 대하여 상기 상관 동작을 수행하는 단계; 상기 복수의 피크들 중에서 제1 피크를 선택하는 단계; 상기 제1 선택된 피크에 대응하는 제1 지연 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제1 확산 코드 사이에서의 제1 상관 값을 결정하는 단계; 및 임계값보다 큰 상기 제1 확산 코드와 상기 수신 신호들 사이에서의 상기 결정된 제1 상관 값에 따라서, 상기 제1 선택된 피크가 상기 확산 스펙트럼 신호에 관련되는 것으로 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1,
Performing the correlation operation on at least a plurality of delay values associated with relative timing of the received signals with respect to the complex code; Selecting a first peak from the plurality of peaks; Determining a first correlation value between the received signals and the first spreading code for a first delay value corresponding to the first selected peak; And identifying, according to the determined first correlation value between the first spreading code and the received signals that is greater than a threshold, that the first selected peak is associated with the spread spectrum signal. How to.
상기 제1 선택된 피크에 대응하는 제1 지연 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제2 확산 코드 사이에서의 제2 상관 값을 결정하는 단계를 더포함하며,
여기서 상기 임계값은 적어도 상기 제1 및 제2 상관 값들의 합에 비례하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 2,
Determining a second correlation value between the received signals and the second spreading code with respect to a first delay value corresponding to the first selected peak,
Wherein the threshold is determined to be proportional to at least the sum of the first and second correlation values.
상기 제1 선택된 피크에 해당하는 제1 지연 값에 대한 상기 복합 코드의 컴포넌트인 각각의 확산 코드와 상기 수신 신호 사이에서의 각각의 상관 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 3,
Determining a respective correlation value between each spreading code that is a component of the composite code for the first delay value corresponding to the first selected peak and the received signal.
상기 복수의 피크들의 상기 복합 코드와의 가장 높은 상관 값을 갖는 피크를 상기 복수의 피크들 중에서 상기 제1 피크로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 2 to 4,
Selecting a peak having the highest correlation with the complex code of the plurality of peaks as the first peak among the plurality of peaks.
상기 임계값보다 크지 않는 상기 결정된 제1 상관 값에 따라서, 상기 복수의 피크들 중에서 다른 것을 선택하는 단계; 상기 다른 선택된 피크에 대응하는 지연 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제1 확산 코드 사이에서의 다른 상관 값을 결정하는 단계; 및 상기 임계값보다 큰 상기 다른 결정된 상관 값에 따라서, 상기 다른 선택된 피크를 상기 확산 스펙트럼 신호와 관련하는 것으로 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 2 to 4,
Selecting another one of the plurality of peaks according to the determined first correlation value not greater than the threshold; Determining another correlation value between the received signals and the first spreading code with respect to a delay value corresponding to the other selected peak; And identifying, according to the other determined correlation value greater than the threshold, the other selected peak as associated with the spread spectrum signal.
상기 복수의 피크들의 상기 다른 것으로서 이전에 선택되지 않았던, 상기 복수의 피크들의 복합 코드와의 가장 높은 상관 값을 갖는 피크를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 6,
Selecting a peak having the highest correlation with a complex code of the plurality of peaks that was not previously selected as the other of the plurality of peaks.
상기 수신 신호들은 상기 제2 확산 코드를 갖는 제2 확산 스펙트럼 신호를 적어도 포함하고, 상기 제2 확산 스펙트럼 신호와 관련되는 상기 복수의 피크들의 적어도 또 다른 피크를 식별하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 또 다른 식별된 피크에 근거하여 상기 제2 확산 스펙트럼 신호를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 7, wherein
The received signals include at least a second spread spectrum signal having the second spreading code, identifying at least another peak of the plurality of peaks associated with the second spread spectrum signal; And detecting the second spread spectrum signal based on the at least one other identified peak.
상기 제1 선택된 피크에 해당하는 지연 값에 대하여 상기 수신 신호와 상기 제2 확산 코드 사이에서의 상관의 제2 값을 결정하는 단계; 및 제2 임계값보다 크게 되는 상기 제2 확산 코드와 상기 수신 신호 사이에서의 상기 상관의 상기 결정된 제2 값 및 상기 결정된 제1 값보다 큰 상기 결정된 제2 값에 따라서, 상기 제1 선택된 피크를 상기 제2 확산 스펙트럼 신호에 관련된 상기 또 다른 피크로서 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 8,
Determining a second value of correlation between the received signal and the second spreading code for a delay value corresponding to the first selected peak; And according to the determined second value of the correlation between the second spreading code and the received signal that is greater than a second threshold and the determined second value that is greater than the determined first value. Identifying as said another peak associated with said second spread spectrum signal.
상기 제2 임계값은 적어도 상기 제1 및 제2 상관 값들의 합에 비례하는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9,
And wherein the second threshold is determined to be proportional to at least the sum of the first and second correlation values.
상기 결정된 제1 값보다 적어도 마진(margin) 값만큼 큰 상기 결정된 제2 값에 따라서, 상기 제1 선택된 피크를 상기 제2 확산 스펙트럼 신호에 관련하는 상기 또 다른 피크로서 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 10,
Identifying said first selected peak as said another peak associated with said second spread spectrum signal, in accordance with said determined second value that is at least a margin value greater than said determined first value. How to.
적어도 복수의 주파수 오프셋 값들에 대하여 상기 상관 오퍼레이션을 실행하는 단계; 및 상기 제1 선택된 피크에 대응하는 제1 주파수 오프셋 값에 대하여 상기 수신 신호들과 상기 제1 확산 코드 사이에서의 상기 상관 값을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 피크 각각은 해당 주파수 오프셋 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
Performing the correlation operation on at least a plurality of frequency offset values; And determining the correlation value between the received signals and the first spreading code with respect to a first frequency offset value corresponding to the first selected peak, wherein each of the plurality of peaks has a corresponding frequency offset value. Characterized by having a.
이전에 식별된 피크와 관련하는 확산 스펙트럼 신호를 상기 수신 신호들로부터 제거하는 단계; 및 이전에 식별된 피크에 관련하는 확산 스펙트럼 코드를 상기 복합 코드로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
Removing from said received signals a spread spectrum signal associated with a previously identified peak; And removing from the composite code a spread spectrum code associated with a previously identified peak.
상기 제1 및 제2 코드는 의사 난수 이진 코드이며 각각은 연속하는 칩(chip)들을 포함하고, 각각의 칩은 포지티브 또는 네거티브 상태 중 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
Wherein the first and second codes are pseudo random number binary codes, each comprising consecutive chips, each chip having one of a positive or negative state.
상기 제1 및 제2 코드들의 각각의 칩들의 추가에 의해, 상기 복합 코드를 형성하기 위한 상기 제1 및 제2 코드의 중첩하는 것을 포함하고, 상기 복합 코드는 다중 레벨 코드인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 14,
Adding, by addition of respective chips of the first and second codes, overlapping of the first and second codes to form the composite code, wherein the composite code is a multi-level code .
복합 코드를 형성하기 위한 상기 제1 및 제2 코드의 상기 중첩은 상기 제1 및 제2 코드의 각각의 칩들의 추가와 각 칩에 대한 이진 값으로의 양자화에 의해 이루어지며, 따라서 상기 복합 코드는 이진 코드인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 14,
Said superposition of said first and second codes to form a composite code is made by addition of respective chips of said first and second codes and quantization to a binary value for each chip, so that said composite code is And binary code.
상기 복합 코드를 포함하는 확산 코드의 개수보다 작은 상기 상호 상관의 피크들을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
Detecting peaks of the cross-correlation less than the number of spreading codes comprising the composite code.
상기 복합 코드는 적어도 4개의 확산 코드들의 중첩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
And wherein the composite code consists of a superposition of at least four spreading codes.
상기 복합 코드는 적어도 8개의 확산 코드들의 중첩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
And wherein the composite code consists of a superposition of at least eight spreading codes.
상기 상호 상관의 4개 이하의 피크들을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.20. The method of claim 19,
Detecting up to four peaks of the cross-correlation.
상기 확산 스펙트럼 신호는 네비게이션 시스템 신호인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
And said spread spectrum signal is a navigation system signal.
네비게이션 시스템 신호인 상기 확산 스펙트럼 신호는 GPS(Global Positioning System) 신호인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
The spread spectrum signal, which is a navigation system signal, is a Global Positioning System (GPS) signal.
상기 확산 스펙트럼 신호는 코드 분할 다중 액세스를 채용하는 셀룰러 무선 통신 시스템의 신호인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 5 to 6,
Wherein said spread spectrum signal is a signal of a cellular wireless communication system employing code division multiple access.
적어도 상기 확산 스펙트럼 신호를 포함하는 신호들을 수신하고;
적어도 상기 제1 확산 코드와 제2 확산 코드의 중첩을 포함하는 복합 코드와 상기 수신 신호들 사이에서 상관 동작을 실행하고;
상기 상관 동작에서 복수의 피크들을 검출하고;
상기 확산 스펙트럼 신호에 관련하는 상기 복수의 피크들 중에서 적어도 하나를 식별하고;
적어도 상기 식별된 피크에 근거하여 상기 제1 확산 스펙트럼 신호를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수신기.A spread spectrum receiver for detecting a spread spectrum signal having a first spreading code:
Receive signals comprising at least the spread spectrum signal;
Perform a correlation operation between the received signal and a composite code comprising at least an overlap of the first spreading code and the second spreading code;
Detect a plurality of peaks in the correlation operation;
Identify at least one of the plurality of peaks related to the spread spectrum signal;
And detect the first spread spectrum signal based at least on the identified peak.
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