RU2431866C2 - System and/or method for detecting global navigation satellite system signals - Google Patents
System and/or method for detecting global navigation satellite system signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2431866C2 RU2431866C2 RU2009113807/09A RU2009113807A RU2431866C2 RU 2431866 C2 RU2431866 C2 RU 2431866C2 RU 2009113807/09 A RU2009113807/09 A RU 2009113807/09A RU 2009113807 A RU2009113807 A RU 2009113807A RU 2431866 C2 RU2431866 C2 RU 2431866C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- phase
- reference location
- detecting
- gnss
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
Родственные заявкиRelated Applications
Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно совместно рассматриваемой предварительной заявке США №60/825,656, озаглавленной "Сокращение диапазонов поиска для спутников в других системах GNSS", поданной 14 сентября 2006 г.; и предварительной заявке США №60/870,075, озаглавленной "Система и/или способ для обнаружения сигналов GNSS", поданной 14 декабря 2006 г.; и предварительной заявке США №11/682,692, озаглавленной "Система и/или способ для обнаружения сигналов GNSS", поданной 6 марта 2007 г. и права по которым переуступлены правообладателю настоящей заявки, и которые включены в данное описание посредством ссылки.This application claims priority according to co-pending provisional application US No. 60/825,656, entitled "Reducing the search ranges for satellites in other GNSS systems", filed September 14, 2006; and US Provisional Application No. 60 / 870,075, entitled “System and / or Method for the Detection of GNSS Signals,” filed December 14, 2006; and US Provisional Application No. 11 / 682,692, entitled “System and / or Method for Detecting GNSS Signals,” filed March 6, 2007, and the rights of which are assigned to the copyright holder of this application, and which are incorporated herein by reference.
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к определению местоположения на основе сигналов, принимаемых от геостационарных спутников.The present invention relates to positioning based on signals received from geostationary satellites.
ИнформацияInformation
Спутниковая система позиционирования (SPS) обычно содержит систему движущихся по орбите Земли спутников, дающих возможность объектам определять их местоположение на Земле, основываясь, по меньшей мере, частично, на сигналах, принимаемых от спутников. Такой спутник SPS обычно передает сигнал, маркированный повторяющимся псевдослучайным шумовым (PN) кодом с установленным числом чипов. Например, спутник в группировке Глобальной Навигационной Спутниковой Системы (GNSS), такой как GPS или Galileo, может передавать сигнал, маркированный PN кодом, который является отличимым от PN кодов, передаваемых другими спутниками в группировке.A satellite positioning system (SPS) typically comprises a system of satellites moving in orbit around the Earth, enabling objects to determine their location on Earth, based at least in part on signals received from satellites. Such an SPS satellite typically transmits a signal marked with a repeating pseudo-random noise (PN) code with a fixed number of chips. For example, a satellite in a Global Navigation Satellite System (GNSS) constellation, such as GPS or Galileo, may transmit a signal marked with a PN code that is distinguishable from PN codes transmitted by other satellites in the constellation.
Для оценки местоположения приемника навигационная система может производить измерения псевдодальности до спутников, находящихся "в поле зрения" приемника, используя хорошо известные методы, основываясь, по меньшей мере, частично, на детектировании PN кодов в сигналах, принимаемых от спутников. Такая псевдодальность до спутников может быть определена, основываясь, по меньшей мере, частично, на фазе кода, детектируемой в принятом сигнале, маркированном PN кодом, связанным со спутником, во время процесса обнаружения принимаемого сигнала в приемнике. Для обнаружения принимаемого сигнала навигационная система обычно выполняет корреляцию принимаемого сигнала с локально генерируемым PN кодом, связанным со спутником. Например, такая навигационная система обычно выполняет корреляцию такого принимаемого сигнала с множественным кодом и/или версиями с временным сдвигом такого локально генерируемого PN кода. Детектирование конкретного времени и/или версии сдвинутого по времени кода, давая результат корреляции с наибольшей мощностью сигнала, может указать фазу кода, связанную с обнаруженным сигналом для использования в измерении псевдодальности, как указано выше.To estimate the location of the receiver, the navigation system can measure pseudorange to satellites that are “in the field of view” of the receiver using well-known methods based, at least in part, on the detection of PN codes in signals received from satellites. Such pseudorange to satellites can be determined based at least in part on the phase of the code detected in the received signal marked with the PN code associated with the satellite during the process of detecting the received signal at the receiver. To detect a received signal, the navigation system typically correlates the received signal with a locally generated PN code associated with the satellite. For example, such a navigation system typically correlates such a received signal with a multiple code and / or time-shift versions of such a locally generated PN code. Detecting a specific time and / or version of a time-shifted code, giving a correlation result with the highest signal strength, may indicate the phase of the code associated with the detected signal for use in pseudorange measurement, as described above.
Для детектирования фазы кода в сигнале, принятом от спутника в GNSS, навигационная система может выполнять корреляцию сигнала, принимаемого от спутника, с множественным кодом и/или со сдвинутыми по времени версиями локально сгенерированной последовательности PN кода, связанной с "гипотезами фазы кода", охватывая весь период периодически повторяющейся последовательности PN кода. В конкретном примере сигнала GPS последовательность PN кода содержит 1,023 чипов (элементарных посылок) и повторяется каждую миллисекунду. Соответственно, для детектирования фазы кода сигнала, принятого от спутника GPS, навигационная система может скоррелировать принимаемый сигнал с 1,023 версиями локально генерированной последовательности PN кода, ассоциированной со спутником GPS, сдвинутыми по фазе на приращения в один чип.To detect the phase of a code in a signal received from a satellite in GNSS, the navigation system can correlate a signal received from a satellite with a multiple code and / or time-shifted versions of a locally generated PN code sequence associated with “code phase hypotheses”, encompassing the entire period of a periodically repeating sequence of PN code. In a specific example of a GPS signal, the PN code sequence contains 1,023 chips (chips) and is repeated every millisecond. Accordingly, in order to detect the phase of the signal code code received from the GPS satellite, the navigation system can correlate the received signal with 1,023 versions of the locally generated PN code sequence associated with the GPS satellite, phase-shifted in increments of one chip.
На фиг.1 показано применение SPS системы, в соответствии с которой абонентский терминал 100 в системах беспроводной связи принимает передачи от спутников 102a, 102b, 102c, 102d в зоне видимости абонентского терминала 100 и извлекает временные измерения из четырех или более передач. Абонентский терминал 100 может предоставить такие измерения на объект 104 определения местоположения (PDE), который определяет по этим измерениям местоположение терминала. Альтернативно абонентский терминал 100 может определить свое собственное местоположение из этой информации.Figure 1 shows the application of the SPS system, according to which the
Абонентский терминал 100 может отыскивать передачу от конкретного спутника посредством корреляции PN кода для спутника с принятым сигналом. Принимаемый сигнал обычно содержит набор передач от одного или нескольких спутников в пределах зоны видимости для приемника терминала 100 в присутствии шума. Корреляция может быть выполнена в диапазоне гипотез фазы кода, известных как окно поиска WCP фазы кода, и в рамках гипотез о доплеровской частоте, известных как окно WDOPP доплеровского поиска. Как указано выше, такие гипотезы фазы кода обычно отображаются как диапазон сдвигов PN кода. Кроме того, гипотезы о доплеровской частоте обычно представляются как элементы разрешения по доплеровской частоте.
Корреляция обычно выполняется за время интегрирования "I", которое может быть выражено как произведение Nc и М, где Nc - время когерентного интегрирования и М - число когерентных интегрирований, которые некогерентно объединяются. Для конкретного PN кода значения корреляции обычно связываются с соответствующими сдвигами PN кода и элементами разрешения по доплеровской частоте для определения двумерной корреляционной функции. Пики корреляционной функции располагаются и сравниваются с заданным шумовым порогом. Порог обычно выбирается так, чтобы вероятность ложной тревоги, вероятность ложного обнаружения спутниковой передачи были бы близки к заданному значению или были ниже его. Измерение времени для спутника обычно извлекается из расположения первого непобочного пика лепестка по измерению фазы кода, который равен порогу или превышает его. Доплеровское измерение для абонентской станции может быть получено из местоположения первого непобочного пика лепестка по измерению доплеровской частоты, которая равна порогу или превышает его.Correlation is usually performed during the integration time “I”, which can be expressed as the product of Nc and M, where Nc is the time of coherent integration and M is the number of coherent integrations that are incoherently combined. For a particular PN code, correlation values are usually associated with the corresponding PN code shifts and Doppler frequency resolution elements to determine a two-dimensional correlation function. The peaks of the correlation function are located and compared with a given noise threshold. The threshold is usually chosen so that the probability of false alarm, the probability of false detection of satellite transmission would be close to or lower than the set value. The time measurement for the satellite is usually derived from the location of the first non-off-peak lobe peak by measuring the phase of the code that is equal to or exceeds the threshold. The Doppler measurement for the subscriber station can be obtained from the location of the first non-off-peak lobe peak by measuring the Doppler frequency, which is equal to the threshold or exceeds it.
Корреляция принятого сигнала с множественными версиями последовательности PN кода, в диапазоне гипотез фазы кода для обнаружения принятого сигнала, расходует мощность и ресурсы обработки. Такое расходование мощности и ресурсов обработки создает обычно критические ограничения конструкции в портативных изделиях, например в мобильных телефонах и в других устройствах.Correlation of the received signal with multiple versions of the PN code sequence, in the hypothesis range of the code phase for detecting the received signal, consumes power and processing resources. This expenditure of power and processing resources usually creates critical design constraints in portable products, such as mobile phones and other devices.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Раскрыты система и/или способ сокращения диапазона для детектирования одного или нескольких атрибутов в одном навигационном сигнале, принятом в опорном местоположении, основываясь, по меньшей мере, частично, на информации, полученной от предыдущего обнаружения другого навигационного сигнала в опорном местоположении. Следует понимать, однако, что это только пример описанного здесь конкретного варианта реализации, и что заявленный объект изобретения не ограничивается этим. Посредством сокращения диапазона для детектирования одного или нескольких атрибутов в навигационном сигнале детектирование одного или нескольких атрибутов может быть достигнуто быстрее и/или с использованием меньших ресурсов.A system and / or a method of reducing the range for detecting one or more attributes in one navigation signal received at a reference location, based at least in part on information obtained from a previous detection of another navigation signal at a reference location, is disclosed. It should be understood, however, that this is only an example of the specific embodiment described herein, and that the claimed subject matter is not limited to this. By reducing the range for detecting one or more attributes in a navigation signal, the detection of one or more attributes can be achieved faster and / or using less resources.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Не ограничивающие и не исчерпывающие все возможности варианты осуществления рассматриваются со ссылкой на следующие чертежи, на которых подобные цифровые обозначения относятся к подобным частям среди различных чертежей.Non-limiting and non-exhaustive options for implementation are considered with reference to the following drawings, in which like numerals refer to similar parts among the various drawings.
Фиг.1A изображает схематичную диаграмму системы спутникового позиционирования (SPS) в соответствии с вариантом осуществления.1A is a schematic diagram of a satellite positioning system (SPS) in accordance with an embodiment.
Фиг.1B - схематичная диаграмма системы, пригодной для определения местоположения приемника посредством измерения псевдодальности до космических аппаратов (SV) в соответствии с вариантом осуществления.1B is a schematic diagram of a system suitable for determining the location of a receiver by measuring pseudorange to spacecraft (SV) in accordance with an embodiment.
Фиг.2 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процесс обнаружения сигнала от SV, закодированного с периодически повторяющимся PN кодом в соответствии с вариантом осуществления.2 is a flowchart illustrating a process for detecting a signal from an SV encoded with a periodically repeated PN code in accordance with an embodiment.
Фиг.3 - схематичная диаграмма двумерной области, предназначенной для осуществления поиска для детектирования сигнала, переданного от космического аппарата в соответствии с вариантом осуществления.Figure 3 is a schematic diagram of a two-dimensional region for searching for detecting a signal transmitted from a spacecraft in accordance with an embodiment.
Фиг.4 иллюстрирует перекрытие ранее заданного числа чипов в окне поиска, чтобы избежать пропуска пиков, которые появляются в границах сегмента в соответствии с вариантом осуществления.FIG. 4 illustrates the overlapping of a predetermined number of chips in a search window to avoid skipping peaks that appear within a segment in accordance with an embodiment.
Фиг.5 - схематичная диаграмма системы для обработки сигналов для определения местоположения в соответствии с вариантом осуществления.5 is a schematic diagram of a system for processing signals for determining location in accordance with an embodiment.
Фиг.6 - схематичная диаграмма абонентской станции в соответствии с вариантом осуществления.6 is a schematic diagram of a subscriber station in accordance with an embodiment.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Ссылка в данном описании на "один вариант осуществления" или "вариант осуществления" означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанная в связи с вариантом осуществления, включена, по меньшей мере, в один вариант осуществления заявленного объекта изобретения. Таким образом, появления фразы "в одном варианте осуществления" или "вариант осуществления" в различных местах по всему описанию не обязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены в одном или нескольких вариантах осуществления.A reference in this description to “one embodiment” or “embodiment” means that a particular feature, structure or characteristic described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the claimed subject matter. Thus, the occurrence of the phrase “in one embodiment” or “embodiment” in various places throughout the description is not necessarily all referring to the same embodiment. In addition, specific features, structures, or characteristics may be combined in one or more embodiments.
Описанные здесь методы могут быть осуществлены различными средствами в зависимости от приложений в соответствии с конкретными вариантами осуществления. Например, такие методы могут быть реализованы в аппаратных средствах, аппаратно-программном обеспечении, программном обеспечении и/или в их комбинациях. При осуществления в аппаратных средствах, например, блок обработки может быть осуществлен в одной или нескольких специальных интегральных схемах (ASIC), процессорах цифровых сигналов (DSP), цифровых устройствах обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других специальных модулях, предназначенных для выполнения описанных здесь функций, и/или их комбинациях.The methods described herein can be implemented by various means depending on the application in accordance with specific options for implementation. For example, such methods may be implemented in hardware, hardware-software, software, and / or combinations thereof. When implemented in hardware, for example, the processing unit can be implemented in one or more special integrated circuits (ASIC), digital signal processors (DSP), digital signal processing devices (DSPD), programmable logic devices (PLD), programmable gate arrays ( FPGA), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, electronic devices, other special modules designed to perform the functions described here, and / or combinations thereof.
"Инструкции" в данном случае относятся к выражениям, которые представляют одну или несколько логических операций. Например, инструкции могут быть "машиночитаемыми" и интерпретируемыми машиной для выполнения одной или нескольких операций на одном или нескольких объектах данных. Однако это является только примером инструкций, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении. В другом примере упоминаемые здесь инструкции могут относиться к закодированным командам, которые выполняются схемой обработки, имеющей набор команд, который включает в себя закодированные команды. Такая инструкция может быть закодирована в виде машинного языка, понимаемого схемой обработки. И это также является только примерами инструкций, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении."Instructions" in this case refer to expressions that represent one or more logical operations. For example, instructions may be “machine-readable” and interpreted by a machine to perform one or more operations on one or more data objects. However, this is only an example of instructions, and the claimed subject matter is not limited in this regard. In another example, the instructions referenced herein may relate to encoded instructions that are executed by a processing circuit having a set of instructions that includes encoded instructions. Such an instruction may be encoded in the form of a machine language understood by a processing circuit. And this is also only examples of instructions, and the claimed subject matter is not limited in this regard.
"Носитель хранения" в данном случае относится к носителям, способным поддерживать выражения, которые воспринимаются одной или несколькими машинами. Например, носитель хранения может содержать одно или несколько запоминающих устройств для хранения машиночитаемых инструкций и/или информации. Такие запоминающие устройства могут содержать любую из нескольких типов носителей, включая в себя, например, магнитные, оптические или полупроводниковые носители хранения. Такие запоминающие устройства могут также содержать любого типа долговременное, кратковременное, энергозависимое или энергонезависимое устройства памяти. Однако это только примеры запоминающего устройства, и объект изобретения не ограничивается в этом отношении."Storage medium" in this case refers to media capable of supporting expressions that are perceived by one or more machines. For example, the storage medium may comprise one or more storage devices for storing machine-readable instructions and / or information. Such storage devices may comprise any of several types of media, including, for example, magnetic, optical, or semiconductor storage media. Such storage devices may also comprise any type of long-term, short-term, volatile or non-volatile memory device. However, these are only examples of the storage device, and the subject matter is not limited in this regard.
Если специально не оговорено обратное или это очевидно из следующего рассмотрения, то используемые в описании термины, такие как "обработка", "вычисление", "расчет", "выбор", "формирование", "предоставление", "запрещение", "расположение", "окончание", "идентификация", "инициализация", "детектирование", "получение", "хостинг", "поддержание", "представление", "оценка", "прием", "передача", "определение" и/или подобные относятся к действиям и/или процессам, которые могут быть выполнены вычислительной платформой, например, компьютером или подобным электронным вычислительным устройством, которое управляет и/или преобразует данные, представленные как физические электронные и/или магнитные величины и/или другие физические величины в пределах процессоров вычислительной платформы, блоков памяти, регистров и/или других устройств хранения информации, передачи, приема и/или отображения. Такие действия и/или процессы могут быть выполнены посредством вычислительной платформы под управлением машиночитаемых инструкций, сохраненных в носителе хранения, например. Такие машиночитаемые инструкции могут содержать, например, программное обеспечение или аппаратно-программное обеспечение, сохраненное в носителе хранения, включенном в состав как часть вычислительной платформы (например, включенной в состав как часть схемы обработки или внешней относительно такой схемы обработки). Кроме того, если специально не оговорено обратное, процессы, описанные здесь в связи с блок-схемами последовательности операций или иным образом, могут также быть выполнены и/или управляться, полностью или частично, посредством такой вычислительной платформы.Unless expressly stated otherwise, or it is obvious from the following consideration, the terms used in the description, such as "processing", "calculation", "calculation", "choice", "formation", "provision", "prohibition", "location "," end "," identification "," initialization "," detection "," receipt "," hosting "," maintenance "," presentation "," rating "," reception "," transmission "," definition "and / or the like relate to actions and / or processes that may be performed by a computing platform, for example, a computer or the like, electronic a computing device that controls and / or converts data represented as physical electronic and / or magnetic quantities and / or other physical quantities within the processors of the computing platform, memory units, registers and / or other devices for storing, transmitting, receiving and / or display. Such actions and / or processes can be performed by a computing platform under the control of computer-readable instructions stored in a storage medium, for example. Such machine-readable instructions may include, for example, software or firmware stored in a storage medium included as part of a computing platform (for example, included as part of a processing circuit or external to such a processing circuit). Furthermore, unless expressly stated otherwise, the processes described herein in connection with flowcharts or otherwise may also be performed and / or controlled, in whole or in part, by such a computing platform.
"Космический аппарат" (SV) в данном случае относится к объекту, который пригоден для передачи сигналов к приемникам на поверхности Земли. В одном конкретном варианте осуществления такой SV может содержать геостационарный спутник. Альтернативно, SV может содержать спутник, находящийся на орбите и перемещающийся относительно стационарного положения Земли. Вместе с тем это только примеры SV, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении.A “spacecraft” (SV) in this case refers to an object that is suitable for transmitting signals to receivers on the surface of the Earth. In one particular embodiment, such an SV may comprise a geostationary satellite. Alternatively, the SV may comprise a satellite in orbit and moving relative to the stationary position of the Earth. However, these are only examples of SV, and the claimed subject matter is not limited in this regard.
"Местоположение" в данном случае относится к информации, связанной с местонахождением объекта или предмета в соответствии с опорной точкой. Здесь, например, такое местоположение может быть представлено как географические координаты, например, широта и долгота. В другом примере такое местоположение может быть представлено как координаты XYZ с Землей в начале координат. Еще в одном примере такое местоположение может быть представлено как уличный адрес, муниципалитет или другая правительственная территория, почтовый индекс и/или подобное этому. Однако это только примеры того, как местоположение может быть представлено в соответствии с конкретными вариантами осуществления, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении."Location" in this case refers to information related to the location of an object or item in accordance with a reference point. Here, for example, such a location can be represented as geographical coordinates, for example, latitude and longitude. In another example, such a location can be represented as the coordinates of XYZ with the Earth at the origin. In yet another example, such a location may be represented as a street address, a municipality or other government territory, a zip code and / or the like. However, these are only examples of how a location can be represented in accordance with specific embodiments, and the claimed subject matter is not limited in this regard.
Методики определения местоположения, описанные здесь, могут быть использованы для различных сетей беспроводной связи, например, беспроводной глобальной сети (WWAN), беспроводной локальной сети (WLAN), персональной беспроводной сети (WPAN) и т.д. Термин "сеть" и "система" могут быть использованы здесь взаимозаменяемо. WWAN может быть сетью множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сетью множественного доступа с временным разделением (TDMA), сетью множественного доступа с частотным разделением (FDMA), сетью множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), сетью множественного доступа с частотным разделением с единственной несущей частотой (SC-FDMA) и т.д. Сеть CDMA может осуществлять одну или несколько технологий радиодоступа (RAT), например, cdma2000, широкополосный CDMA (W-CDMA), и это только несколько радиотехнологий. Здесь cdma2000 может включать в себя технологии, осуществляемые в соответствии со стандартами IS-95, IS-2000 и IS-856. Сеть TDMA может осуществлять Глобальную Систему для Мобильной Связи (GSM), Усовершенствованную Цифровую Мобильную Телефонную Систему (D- AMPS) или некоторую другую RAT. Стандарты GSM и W-CDMA описаны в документах консорциума, называемого "Проект Партнерства 3-го Поколения" (3GPP). Стандарт Cdma2000 описан в документах консорциума, называемого "Проект Партнерства 3-го Поколения 2" (3GPP2). Документы 3GPP и 3GPP2 являются общедоступными. WLAN может содержать сеть IEEE 802.11x, и WPAN могут содержать сеть Bluetooth, IEEE 802.15x, например. Данные методы определения местоположения могут также быть использованы при любой комбинации WWAN, WLAN и/или WPAN.The location techniques described here can be used for various wireless networks, such as wireless wide area network (WWAN), wireless local area network (WLAN), personal wireless network (WPAN), etc. The terms “network” and “system” may be used interchangeably herein. The WWAN may be a code division multiple access (CDMA) network, a time division multiple access network (TDMA), a frequency division multiple access network (FDMA), an orthogonal frequency division multiple access network (OFDMA), a frequency division multiple access network single-carrier frequency (SC-FDMA), etc. A CDMA network can implement one or more radio access technologies (RATs), for example, cdma2000, broadband CDMA (W-CDMA), and these are just a few radio technologies. Here, cdma2000 may include technologies implemented in accordance with IS-95, IS-2000 and IS-856 standards. A TDMA network may implement a Global System for Mobile Communications (GSM), Advanced Digital Mobile Telephone System (D-AMPS), or some other RAT. The GSM and W-CDMA standards are described in documents from a consortium called the 3rd Generation Partnership Project (3GPP). The Cdma2000 standard is described in documents from a consortium called the 3rd Generation 2 Partnership Project (3GPP2). 3GPP and 3GPP2 documents are publicly available. A WLAN may comprise an IEEE 802.11x network, and a WPAN may comprise a Bluetooth network, IEEE 802.15x, for example. These location methods can also be used with any combination of WWAN, WLAN and / or WPAN.
В соответствии с вариантом осуществления устройство и/или система может оценить свое местоположение, основываясь, по меньшей мере, частично, на сигналах, принятых от SV. В частности, такое устройство и/или система могут получать измерения "псевдодальности", содержащие приближения расстояний между связанными SV и приемником навигационного спутника. В конкретном варианте осуществления такая псевдодальность может быть определена в приемнике, который пригоден для обработки сигналов от одного или нескольких SV как части Спутниковой Системы Позиционирования (SPS). Такая SPS может содержать, например, Глобальную Систему Позиционирования (GPS), Galileo, Glonass или любую SPS, разработанную в будущем. Для определения своего местоположения спутниковый навигационный приемник может получать измерения псевдодальности для трех или более спутников, так же, как их положения во время передачи. Зная орбитальные параметры SV, эти положения могут быть заранее рассчитаны для любой точки. Измерение псевдодальности может быть затем выполнено, основываясь, по меньшей мере, частично, на времени, за которое сигнал распространяется от SV до приемника, умноженном на скорость света. Хотя описанные здесь методы могут быть предоставлены как выполнение определения местоположения в GPS и/или SPS типа Galileo, как определенные иллюстрации в соответствии с конкретным вариантом осуществления, следует понимать, что эти методы могут также применяться к другим типам SPS, и что заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении.According to an embodiment, the device and / or system can estimate its location based at least in part on signals received from the SV. In particular, such a device and / or system can obtain pseudorange measurements containing approximations of the distances between the associated SVs and the navigation satellite receiver. In a specific embodiment, such a pseudorange can be determined at a receiver that is suitable for processing signals from one or more SVs as part of a Satellite Positioning System (SPS). Such an SPS may include, for example, Global Positioning System (GPS), Galileo, Glonass, or any SPS developed in the future. To determine its location, the satellite navigation receiver can receive pseudorange measurements for three or more satellites, as well as their position during transmission. Knowing the SV orbital parameters, these positions can be calculated in advance for any point. The pseudorange measurement can then be performed based at least in part on the time taken for the signal to propagate from the SV to the receiver times the speed of light. Although the methods described herein may be provided as performing GPS and / or SPS location determination of the Galileo type, as certain illustrations in accordance with a particular embodiment, it should be understood that these methods may also apply to other types of SPS, and that the claimed subject matter is not limited in this regard.
"Глобальная Навигационная Спутниковая Система" (GNSS) в данном случае относится к SPS, содержащей SV, передающие синхронизированные навигационные сигналы в соответствии с обычным сигнальным форматом. Такая GNSS может содержать, например, группировку SV на синхронизированных орбитах для передачи навигационных сигналов для местоположений на обширном участке поверхности Земли одновременно от множества SV в группировке. Тот SV, который является элементом конкретной группировки GNSS, обычно передает навигационные сигналы в формате, который является уникальным для конкретного формата GNSS. Соответственно, методики для обнаружения навигационного сигнала, переданного посредством SV в первой GNSS, могут быть изменены для обнаружения навигационного сигнала, переданного SV во второй GNSS. В конкретном примере, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, следует понимать, что GPS, Galileo и Glonass, каждая представляет GNSS, которая отличается от других двух названных SPS. Однако это только примеры SPS, связанных с отличающейся GNSS, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении.A “Global Navigation Satellite System” (GNSS) in this case refers to an SPS containing SV transmitting synchronized navigation signals in accordance with a conventional signal format. Such GNSS may comprise, for example, an SV constellation in synchronized orbits for transmitting navigation signals for locations on a large portion of the Earth’s surface simultaneously from multiple SVs in the constellation. That SV, which is an element of a particular GNSS constellation, usually transmits navigation signals in a format that is unique to a particular GNSS format. Accordingly, techniques for detecting a navigation signal transmitted by SV in the first GNSS can be modified to detect a navigation signal transmitted by SV in the second GNSS. In a specific example, although the claimed subject matter is not limited in this regard, it should be understood that GPS, Galileo and Glonass, each represents GNSS, which is different from the other two named SPS. However, these are only examples of SPS associated with different GNSS, and the claimed subject matter is not limited in this regard.
В соответствии с вариантом осуществления, навигационный приемник может получать измерение псевдодальности для конкретного SV, основываясь, по меньшей мере, частично, на обнаружении сигнала от конкретного SV, который закодирован с периодическим повторением последовательности PN кода. Обнаружение такого сигнала может содержать детектирование "фазы кода", которая привязана ко времени и связана с точкой в последовательности PN кода. В одном конкретном варианте осуществления, например, такая фаза кода может быть привязана к состоянию локально сгенерированного синхронизирующего сигнала и конкретному чипу в последовательности PN кода. Однако, это только пример того, как фаза кода может быть представлена, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении.According to an embodiment, the navigation receiver may obtain a pseudorange measurement for a particular SV based at least in part on detecting a signal from a particular SV that is encoded by periodically repeating a PN code sequence. Detection of such a signal may comprise detecting a “code phase” that is time-related and associated with a point in the PN code sequence. In one specific embodiment, for example, such a phase of the code may be mapped to the state of the locally generated clock signal and to a particular chip in the PN code sequence. However, this is only an example of how the phase of the code can be represented, and the claimed subject matter is not limited in this regard.
В соответствии с вариантом осуществления, детектирование фазы кода может предоставить несколько неоднозначных вариантов псевдодальности или гипотез о псевдодальности для интервалов PN кода. Соответственно, навигационный приемник может получить измерение псевдодальности для SV, основываясь, по меньшей мере, частично, на обнаруженной фазе кода и разрешающей способности неоднозначностей для выбора одного из гипотез о псевдодальности в качестве измерения псевдодальности для SV. Как указано выше, навигационный приемник может оценить свое местоположение, основываясь, по меньшей мере, частично, на измерениях псевдодальности, полученных от множественных SV.In accordance with an embodiment, code phase detection can provide several ambiguous pseudorange options or pseudorange hypotheses for PN code intervals. Accordingly, the navigation receiver can obtain a pseudorange measurement for SV, based at least in part on the detected phase of the code and ambiguity resolution to select one of the pseudorange hypotheses as a pseudorange measurement for SV. As indicated above, the navigation receiver can estimate its location based, at least in part, on pseudorange measurements received from multiple SVs.
Как показано ниже в соответствии с конкретным вариантом осуществления, навигационный приемник может обнаружить первый сигнал от первого SV для детектирования фазы кода первого сигнала. При обнаружении второго сигнала от второго SV навигационный приемник может выявлять фазу кода в ограниченном диапазоне поиска фазы кода во втором сигнале, основываясь, по меньшей мере, частично, на фазе кода обнаруженного первого сигнала. Соответственно, фаза кода обнаруженного первого сигнала позволяет такому навигационному приемнику обнаружить второй сигнал быстрее, и/или используя меньше ресурсов для обработки.As shown below, in accordance with a specific embodiment, the navigation receiver may detect a first signal from a first SV to detect a code phase of a first signal. When a second signal is detected from the second SV, the navigation receiver can detect the code phase in a limited range of the code phase search in the second signal, based at least in part on the code phase of the detected first signal. Accordingly, the code phase of the detected first signal allows such a navigation receiver to detect the second signal faster and / or using fewer processing resources.
На фиг.1B показана схематичная диаграмма системы, пригодной для определения местоположения в приемнике посредством измерения псевдодальности до SV. Приемник в опорном местоположении 116 на земной поверхности 118 может принимать сигналы от SV1 и SV2, находясь в прямой видимости с ними. Местоположение 116 может быть известно как находящееся в пределах области 114, определенной, например, посредством окружности радиусом приблизительно 10 км. Следует понимать, что это только пример того, как неопределенность оцененного местоположения может быть представлена в соответствии с конкретным вариантом осуществления, и заявленное изобретение не ограничивается в этом отношении. В одном варианте осуществления область 114 может содержать зону покрытия конкретной соты сети сотовой беспроводной связи в известном местоположении.FIG. 1B is a schematic diagram of a system suitable for positioning in a receiver by measuring pseudorange to SV. A receiver at a
В соответствии с вариантом осуществления, приемник в опорном местоположении 116 может связываться с другими устройствами, например, с сервером (не показан) по наземной сети беспроводной связи. В одном конкретном варианте осуществления такой сервер может передавать сообщения поддержки обнаружения (AA) на приемник, содержащие информацию, используемую приемником для обработки сигналов, принятых от SV, и/или получать измерения псевдодальности. Альтернативно, такие сообщения AA могут быть предоставлены из информации, локально сохраняемой в памяти приемника. В данном случае такая локально сохраняемая информация может быть сохранена в локальной памяти от сменного устройства памяти и/или получена из предыдущего сообщения AA, принятого от сервера, что упоминается только в качестве примеров. В конкретном варианте осуществления сообщения AA могут содержать такую информацию как, например, информация, показывающая положения SV1 и SV2, оценку опорного местоположения 116, неопределенность, связанную с оцененным местоположением, и/или подобную этому. Такая информация указывает положения SV1 и SV2, может содержать эфемеридную информацию и/или календарную информацию. Как указано ниже, в соответствии с конкретными вариантами осуществления, приемник может оценить положения SV1 и SV2, основываясь, по меньшей мере, частично, на такой эфемериде и/или календаре и грубой оценке времени. Такое оцененное положение SV может содержать, например, оцененный азимутальный угол от опорного направления и угол возвышения от горизонта Земли в опорном местоположении 116, и/или координаты XYZ в земной системе координат. Как показано на фиг.1B, SV1 имеет оцененное положение, характеризуемое оцененным азимутальным углом А1 между севером и проекцией линии обзора для SV1 от опорного местоположения 116 на горизонт Земли в опорном местоположении 116. Оцененное положение SV1 также показано как характеризуемое посредством оцененного угла Е1 возвышения от горизонта Земли в опорном местоположении 116. Оцененное положение SV2 может быть аналогично охарактеризовано оцененным азимутальным углом A2 и углом E2 возвышения.According to an embodiment, the receiver at the
На фиг.2 показана блок-схема последовательности операций процесса 200 для обнаружения сигналов от SV в соответствии с вариантом осуществления. В соответствии с вариантом осуществления приемник может принимать первый сигнал, закодированный с первым периодически повторяющимся PN кодом от первого SV (например, SV1), и принимать второй сигнал, закодированный со вторым периодически повторяющимся PN кодом от второго SV (например, SV2). Для обнаружения первого сигнала в блоке 202 такой приемник может детектировать Доплеровскую частоту в принятом сигнале посредством корреляции кода и/или сдвинутых по времени версий локально сгенерированной кодовой последовательности с принятым первым сигналом. В конкретном примере, где первый SV передает сигнал GPS, закодированный с периодически повторяющимся PN кодом длительностью 1023 чипов, принимаемый сигнал может коррелироваться с 1023 версиями соответствующей локально сгенерированной кодовой последовательности, кодом и/или сдвинутым по времени приращением в один чип. Однако это только пример того, как сигнал от SV конкретной GNSS может быть обнаружен, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении. Такая операция корреляции может быть выражена в соответствии со следующим соотношением (1):2 is a flowchart of a process 200 for detecting signals from an SV in accordance with an embodiment. According to an embodiment, the receiver may receive a first signal encoded with a first periodically repeating PN code from a first SV (e.g., SV1), and receive a second signal encoded with a second periodically repeating PN code from a second SV (e.g., SV2). To detect the first signal in block 202, such a receiver can detect the Doppler frequency in the received signal by correlating the code and / or time-shifted versions of the locally generated code sequence with the received first signal. In a specific example, where the first SV transmits a GPS signal encoded with a periodically repeating PN code of 1023 chips in length, the received signal can be correlated with 1023 versions of the corresponding locally generated code sequence, code and / or time-shifted increment of one chip. However, this is only an example of how a signal from an SV of a particular GNSS can be detected, and the claimed subject matter is not limited in this regard. Such a correlation operation can be expressed in accordance with the following relation (1):
где m - число чипов в периодически повторяющейся последовательности PN кода сигнала, принятого от SV1;where m is the number of chips in a periodically repeating sequence of PN code of the signal received from SV1;
CP1 - фаза кода, продетектированная в сигнале, принятом от SV1 в опорный момент;CP1 is the phase of the code detected in the signal received from SV1 at the reference moment;
Chipli - i-тый чип в локально сгенерированной последовательности PN кода для SV1, 0≤i<m;Chipl i is the i-th chip in the locally generated PN code sequence for SV1, 0≤i <m;
RSli - i-тый сегмент в сигнале, принятом от SV1, 0≤i<m;RSl i is the i-th segment in the signal received from SV1, 0≤i <m;
Как можно видеть из вышеприведенного соотношения (1), величина h находится в диапазоне поиска от 0 до m-1, задавая выполнение числа m операций корреляции на сигнале, принятом от SV1, для исчерпывающего поиска гипотез для фазы кода во всем интервале PN кода для обнаружения результата максимальной корреляции. Как показано ниже, приемник может оценить фазу кода сигнала, принятого от второго SV, основываясь, по меньшей мере, частично, на оценках положений первого SV, второго SV и местоположения приемника. В блоке 204 приемник может получить информацию, описывающую положения первого и второго SV от любого из нескольких источников, например, из календарной или эфемеридной информации, локально сохраняемой и/или принятой в сообщении AA. Такое сообщение AA может также предоставить оценку времени. Используя такую оценку времени, информацию, описывающую положения первого и второго SV, и оценку положения приемника, блок 204 может оценить угол возвышения первого и второго SV, Е1 и E2 и азимуты первого и второго SV, А1 и A2, отнесенные к оцененному положению приемника.As can be seen from the above relation (1), the value of h is in the search range from 0 to m-1, specifying the execution of the number m of correlation operations on the signal received from SV1 to exhaustively search for hypotheses for the code phase in the entire PN code detection interval result of maximum correlation. As shown below, the receiver can estimate the phase of the signal code received from the second SV based, at least in part, on the estimates of the positions of the first SV, the second SV, and the location of the receiver. At block 204, the receiver may obtain information describing the positions of the first and second SV from any of several sources, for example, from calendar or ephemeris information locally stored and / or received in an AA message. Such an AA message may also provide a time estimate. Using such a time estimate, information describing the positions of the first and second SV, and an estimate of the position of the receiver, block 204 can estimate the elevation angle of the first and second SV, E1 and E2 and the azimuths of the first and second SV, A1 and A2, related to the estimated position of the receiver.
В блоке 206 приемник может оценить фазу кода принятого сигнала от второго SV, основываясь, по меньшей мере, частично, на фазе кода, продетектированной в блоке 202, и оценках А1, A2, Е1 и E2. В соответствии с вариантом осуществления, блок 206 может вычислять разность между оценкой дальности от опорного местоположения 116 до SV1 ("RSV1") и оценкой дальности от опорного местоположения 116 до SV2 ("RSV2"). В данном случае блок 206 может получать информацию AA от одного или нескольких сообщений AA, указывая, например, оценки местоположений SV1 и SV2 в координатах XYZ Земной системы координат, в дополнение к оценке координат XYZ Земной системы координат для местоположения 116. Используя такие координаты XYZ Земной системы координат, блок 206 может вычислить Евклидовы расстояния для RSV1 и RSV2.At block 206, the receiver can estimate the code phase of the received signal from the second SV based at least in part on the code phase detected at block 202 and the estimates A1, A2, E1, and E2. According to an embodiment, block 206 may calculate the difference between the estimated distance from the
В конкретном варианте осуществления, где SV1 и SV2 принадлежат той же самой системе GNSS (например, и SV1 и SV2 являются частью или GPS, или Galileo группировок), фаза кода в сигнале от SV2 CP2 может быть оценена в соответствии со следующим соотношением (2):In a specific embodiment, where SV1 and SV2 belong to the same GNSS system (for example, both SV1 and SV2 are part of either GPS or Galileo constellations), the phase of the code in the signal from SV2 CP 2 can be estimated in accordance with the following relation (2 ):
E[CP2]=[(T1-T2)+CP1]modPNI, для (T2-T1)+CP1 0E [CP 2 ] = [(T 1 -T 2 ) + CP 1 ] modPNI, for (T 2 -T 1 ) + CP 1 0
E[CP2]={(N*PNI)+[(T2-T1)+CP1]}mod PNI, для (T2-T1)+CP1<0, где N - положительное целое число, такое что (N*PNI)+[(T2-T1)+CP1]0 (2)E [CP 2 ] = {(N * PNI) + [(T 2 -T 1 ) + CP 1 ]} mod PNI, for (T 2 -T 1 ) + CP 1 <0, where N is a positive integer, such that (N * PNI) + [(T 2 -T 1 ) + CP 1 ] 0 (2)
где:Where:
Т1 - задержка распространения сигнала от SV1, измеренная приемником;T1 is the propagation delay of the signal from SV1 measured by the receiver;
T2 - задержка распространения сигнала от SV2, измеренная приемником;T2 is the propagation delay of the signal from SV2 measured by the receiver;
PNI - периодически повторяющийся кодовый интервал сигналов, принятых от SV1PNI - periodically repeating code interval of signals received from SV1
и SV2; иand SV2; and
CP1 - продетектированная фаза кода сигнала, принятого от SV1 (например, как определено в соответствии с соотношением (1)).CP 1 is the detected phase of the signal code received from SV1 (for example, as determined in accordance with relation (1)).
В соответствии с вариантом осуществления, значения для T1 и T2 могут быть выражены следующим образом:According to an embodiment, the values for T1 and T2 can be expressed as follows:
где:Where:
с - скорость света;c is the speed of light;
τ - систематическая ошибка синхронизатора приемника;τ is the systematic error of the receiver synchronizer;
RSV1 - оценка дальности до SV1 от опорного местоположения; иR SV1 is an estimate of the range to SV1 from the reference location; and
RSV2 - оценка дальности до SV2 от опорного местоположения.R SV2 is an estimate of the range to SV2 from the reference location.
В конкретном варианте осуществления, где систематическая ошибка синхронизатора приемника является обычной и идентичной для T1 и T2, оцененная фаза кода в сигнале от SV2, как выражено в соотношении (2), может быть снижена. Здесь выражение для T2-T1 может быть предоставлено следующим образом:In a specific embodiment, where the system error of the receiver synchronizer is common and identical for T1 and T2, the estimated phase of the code in the signal from SV2, as expressed in relation (2), can be reduced. Here, the expression for T2-T1 can be provided as follows:
T2-T1=[(RSV2/c)-τ]-[(RSV1/c)-τ]=(RSV2/c)-(RSV1/1)T 2 -T 1 = [(R SV2 / c) -τ] - [(R SV1 / c) -τ] = (R SV2 / c) - (R SV1 / 1)
Соответственно, выражение (2) может тогда быть представлено в следующем виде:Accordingly, expression (2) can then be represented as follows:
E[CP2]={[(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1}mod PNI, для [(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1 0;E [CP 2 ] = {[(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 } mod PNI, for [(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 0;
иand
E[CP2]={(N*PNI)+[(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1}mod PNI, для [(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1<0, где N - положительное целое число, такое что (N*PNI)+[(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1 0.E [CP 2 ] = {(N * PNI) + [(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 } mod PNI, for [(R SV2 / c) - (R SV1 / c) ] + CP 1 <0, where N is a positive integer such that (N * PNI) + [(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 0.
В альтернативном варианте осуществления SV1 и SV2 могут быть элементами различных группировок GNSS. В конкретном примере, в качестве иллюстрации, SV1 может быть элементом группировки GPS, в то время как SV2 - элементом группировки Galileo. В этом конкретном варианте осуществления следует отметить, что переданный SV1 сигнал может быть закодирован с последовательностью PN кода, которая повторяется с периодами 1,0 мс, тогда как SV2 закодирован с последовательностью PN кода, которая повторяется с периодами 4,0 мс. Альтернативно, SV1 может быть элементом группировки Galileo, в то время как SV2 может быть элементом группировки GPS. В этом конкретном варианте осуществления следует отметить, что переданный SV1 сигнал может быть закодирован с последовательностью PN кода, которая повторяется с периодами 4,0 мс, в то время как SV2 закодирован с последовательностью PN кода, которая повторяется с периодами 1,0 мс. Однако это только примеры того, как SV1 и SV2 могут принадлежать различным группировкам GNSS, которые передают сигналы, закодированные с последовательностями PN кода, повторяющимися с различными периодами, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении.In an alternative embodiment, SV1 and SV2 may be elements of various GNSS constellations. In a specific example, by way of illustration, SV1 may be a GPS constellation element, while SV2 may be a Galileo constellation element. In this particular embodiment, it should be noted that the transmitted SV1 signal can be encoded with a PN code sequence that repeats with 1.0 ms periods, while SV2 is encoded with a PN code sequence that repeats with 4.0 ms periods. Alternatively, SV1 may be a Galileo constellation element, while SV2 may be a GPS constellation element. In this particular embodiment, it should be noted that the transmitted SV1 signal can be encoded with a PN code sequence that repeats with 4.0 ms periods, while SV2 is encoded with a PN code sequence that repeats with 1.0 ms periods. However, these are only examples of how SV1 and SV2 can belong to different GNSS groups that transmit signals encoded with PN code sequences repeating with different periods, and the claimed subject matter is not limited in this regard.
В конкретном варианте осуществления, где SV1 является элементом группировки Galileo и SV2 - элементом группировки GPS, фаза кода в сигнале от SV2 может быть оценена в соответствии со следующим соотношением (3):In a specific embodiment, where SV1 is an element of the Galileo constellation and SV2 is an element of the GPS constellation, the phase of the code in the signal from SV2 can be estimated in accordance with the following relation (3):
E[CP2]={[(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1}mod PNIGPS, для [(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1 0;E [CP 2 ] = {[(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 } mod PNI GPS , for [(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 0;
иand
E[CP2]={(N*PNIGPS)+[(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1}mod PNIGPS, для [(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1<0, где N - положительное целое число, такое что (N*PNIGPS)+[(RSV2/c)-(RSV1/c)]+CP1 0(3)E [CP 2 ] = {(N * PNI GPS ) + [(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 } mod PNI GPS , for [(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 <0, where N is a positive integer such that (N * PNI GPS ) + [(R SV2 / c) - (R SV1 / c)] + CP 1 0 (3)
где:Where:
с - скорость света;c is the speed of light;
PNIGPS - периодически повторяющийся кодовый интервал сигналов, принятых от SV2;PNI GPS - periodically repeating code interval of signals received from SV2;
СР1 - продетектированная фаза кода сигнала, принятого от SV1 (например, как определено в соответствии с соотношением (1));CP1 is the detected phase of the signal code received from SV1 (for example, as determined in accordance with relation (1));
RSV1 - оценка дальности до SV1 от опорного местоположения; иR SV1 is an estimate of the range to SV1 from the reference location; and
RSV2 - оценка дальности до SV2 от опорного местоположения.R SV2 is an estimate of the range to SV2 from the reference location.
Здесь следует отметить, что отношение (3) в его сокращенной форме удаляет систематическую ошибку синхронизатора приемника, как показано выше.It should be noted here that relation (3) in its abbreviated form removes the systematic error of the receiver synchronizer, as shown above.
В соответствии с вариантом осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, блок 208 может определять диапазон поиска фазы кода для детектирования фазы кода в сигнале, принятом от SV2, как E[CP2]+/-εCP2, где εCP2 отображает одностороннюю неопределенность фазы кода в принятом сигнале вблизи E[CP2]. В соответствии с вариантом осуществления блок 208 может определить такую одностороннюю неопределенность εCP2 в соответствии со следующим соотношением (4):According to an embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, block 208 may determine a code phase search range for detecting a code phase in a signal received from SV2 as E [CP2] +/- ε CP2 , where ε CP2 displays one-sided phase ambiguity of the code in the received signal near E [CP2]. In accordance with an embodiment, block 208 may determine such a one-sided uncertainty ε CP2 in accordance with the following relation (4):
где:Where:
с - скорость света;c is the speed of light;
А1 - оцененный азимутальный угол для SV1 от опорного местоположения;A1 is the estimated azimuthal angle for SV1 from the reference location;
A2 - оцененный азимутальный угол для SV2 от опорного местоположения;A2 is the estimated azimuthal angle for SV2 from the reference location;
Е1 - оцененный угол возвышения для SV1 от опорного местоположения;E1 is the estimated elevation angle for SV1 from the reference location;
E2 - оцененный угол возвышения для SV2 от опорного местоположения; иE2 is the estimated elevation angle for SV2 from the reference location; and
Punc - односторонняя неопределенность в опорном местоположении в единицах длины.Punc - One-sided uncertainty in a reference location in units of length.
В соответствии с вариантом осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, значения для А1, A2, E1, E2 и Punc могут быть получены из одного или нескольких сообщений AA, как указано выше, или локально, как сохраняемые в самом приемнике. Диапазон поиска фазы кода, определяемый как E[CP2]+/-εCP2 в соответствии с конкретным вариантом осуществления, может быть использован приемником для ограничения диапазона поиска фазы кода, вблизи которого он отыскивает фазу кода при обнаружении сигнала, принятого от SV2. В конкретном варианте осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, приемник может попытаться выполнить корреляцию сигнала, принятого от SV2, в блоке 210 с ограниченным числом версий кода и/или сдвинутой по времени последовательностью PN кода в соответствии со следующим соотношением (5):According to an embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, the values for A1, A2, E1, E2 and Punc can be obtained from one or more AA messages, as described above, or locally, as stored in the receiver itself. The code phase search range, defined as E [CP2] +/- ε CP2 in accordance with a particular embodiment, can be used by the receiver to limit the code phase search range near which it searches for the code phase upon detection of a signal received from SV2. In a specific embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, the receiver may try to correlate the signal received from SV2 in block 210 with a limited number of code versions and / or a time-shifted PN code sequence in accordance with the following relation (5 ):
где:Where:
n - число чипов в периодически повторяющемся интервале PN кода сигнала, принятого от SV2;n is the number of chips in a periodically repeating interval of the PN code of the signal received from SV2;
CP2 - фаза кода, продетектированная в сигнале, принятом от SV2;CP2 is the code phase detected in the signal received from SV2;
Chip2i - i-тый чип в локально сгенерированной последовательности PN кода для SV2, 0≤i<n;Chip2 i is the i-th chip in the locally generated sequence of PN code for SV2, 0≤i <n;
RS2i - i-тый сегмент в сигнале, принятом от SV2, 0≤i<n;RS2 i is the i-th segment in the signal received from SV2, 0≤i <n;
θ - индекс, связанный с центром диапазона поиска фазы кода, ассоциированным с ожидаемой фазой кода сигнала, принятого от SV2; иθ is the index associated with the center of the code phase search range associated with the expected code phase of the signal received from SV2; and
ρ - одностороннее смещение к θ, определяющее диапазон поиска.ρ is a one-sided offset to θ, which determines the search range.
Здесь, как видно из соотношения (5), операция корреляции выполняется в ограниченном диапазоне для h, θ-ρ≤h≤θ-ρ, а не для всего диапазона 0≤h≤n-1, как выполняется в операции корреляции в приведенном выше соотношении (1). В соответствии с конкретным вариантом осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, центр θ диапазона поиска фазы кода может основываться, по меньшей мере, частично, на оценке фазы кода сигнала, принятого от SV2, определенной в соответствии с соотношением (2) или (3). Здесь, например, E[CP2] и θ, могут быть связаны посредством постоянно связанных чипов в последовательности PN кода со временем. Аналогично, одностороннее смещение ρ может быть определено, по меньшей мере, частично, по односторонней неопределенности εCP2, определенной выше в соответствии с соотношением (4), где ρ и εCP2 связаны константой, ассоциирующей чипы в последовательности PN кода с временем, например.Here, as can be seen from relation (5), the correlation operation is performed in a limited range for h, θ-ρ≤h≤θ-ρ, and not for the entire range 0≤h≤n-1, as is done in the correlation operation in the above relation (1). In accordance with a specific embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, the center θ of the code phase search range may be based, at least in part, on an estimate of the code phase of the signal received from SV2 determined in accordance with relation (2) or (3). Here, for example, E [CP2] and θ can be connected by means of permanently connected chips in a PN code sequence with time. Similarly, the one-way offset ρ can be determined, at least in part, from the one-way uncertainty ε CP2 defined above in accordance with relation (4), where ρ and ε CP2 are connected by a constant associating the chips in the PN code sequence with time, for example.
В конкретном варианте осуществления, где SV1 является элементом группировки GPS, в то время как SV2 - элементом группировки Galileo, E[CP2] в соответствии с соотношением (3) является неоднозначным в пределах 4,0 мс периодически повторяющегося кодового интервала. В этом конкретном варианте осуществления CP1 может быть использовано для определения четырех гипотез для ожидаемой фазы кода в сигнале от SV2, разделенных интервалами в 1,0 мс. В данном случае первое предположение (i) может быть определено как E[CP2], как показано выше. Соответственно, четыре предположения (i), (ii), (iii) и (iv) могут быть определены следующим образом:In a specific embodiment, where SV1 is a GPS constellation element, while SV2 is a Galileo constellation element, E [CP2] in accordance with relation (3) is ambiguous within 4.0 ms of a periodically repeating code interval. In this particular embodiment, CP1 can be used to determine four hypotheses for the expected phase of the code in the signal from SV2, separated by 1.0 ms intervals. In this case, the first assumption (i) can be defined as E [CP2], as shown above. Accordingly, four assumptions (i), (ii), (iii) and (iv) can be defined as follows:
где:Where:
PNIGPS - продолжительность периода для периодически повторяющейся последовательности PN кода сигнала, принятого от SV1; иPNI GPS - period duration for a periodically repeating sequence of PN signal code received from SV1; and
PNIGal - продолжительность периода для периодически повторяющейся последовательности PN кода сигнала, принятого от SV2.PNI Gal - period duration for a periodically repeating sequence of PN signal code received from SV2.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, блок 206 может сформулировать множество диапазонов поиска фазы кода, связанных с множеством гипотез фазы кода. Продолжая снова показанный выше пример, где SV1 является элементом группировки GPS, в то время как SV2 - элемент группировки Galileo, такие диапазоны поиска фазы кода могут быть определены следующим образом:According to a specific embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, block 206 may formulate a plurality of code phase search ranges associated with a plurality of code phase hypotheses. Continuing again with the example shown above, where SV1 is a GPS grouping element, while SV2 is a Galileo grouping element, such code phase search ranges can be defined as follows:
где εCP2 отображает одностороннюю неопределенность фазы кода в принятом сигнале, определенном в соответствии с соотношением (4), как показано выше. После определения множества диапазонов поиска, связанных с множеством предположений, блок 210 может затем попытаться коррелировать локально сгенерированные последовательности PN кода по ограниченным диапазонам поиска фазы кода, как показано выше в связи с соотношением (5), и выбрать фазу кода среди диапазонов поиска, предоставляющую результат максимальной корреляции, например.where ε CP2 represents the one-sided phase ambiguity of the code in the received signal determined in accordance with relation (4), as shown above. After determining the multiple search ranges associated with the multiple assumptions, block 210 may then attempt to correlate the locally generated PN code sequences over the limited search ranges of the code phase, as shown above in relation to relation (5), and select a code phase from the search ranges providing the result maximum correlation, for example.
Как указано выше, в дополнение к детектированию фазы кода, обнаружение сигнала от GNSS SV может также включать в себя детектирование и/или измерение доплеровской частоты обнаруженного сигнала. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, оценка опорного местоположения 116 может также быть использована для сокращения диапазона детектирования доплеровской частоты сигнала от SV2 в блоке 210 при обнаружении сигнала после детектирования и/или измерения доплеровской частоты сигнала от SV1 в блоке 202. В соответствии с вариантом осуществления, доплеровские частоты сигналов от SV1 и SV2, измеренные и/или продетектированные в приемнике в опорном местоположении 116, могут быть выражены следующим образом:As indicated above, in addition to detecting the phase of the code, detecting the signal from the GNSS SV may also include detecting and / or measuring the Doppler frequency of the detected signal. According to an alternative embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, the
где:Where:
ξ - ошибка частоты синхронизатора приемника;ξ is the frequency error of the receiver synchronizer;
TrueDoppSV1 - истинная доплеровская частота сигнала, принятого от SV1 в опорном местоположении;TrueDopp SV1 - the true Doppler frequency of the signal received from SV1 at the reference location;
TrueDoppSV2 - истинная доплеровская частота сигнала, принятого от SV2 в опорном местоположении;TrueDopp SV2 - the true Doppler frequency of the signal received from SV2 at the reference location;
DoppSV1 - продетектированная и/или измеренная доплеровская частота сигнала, обнаруженного от SV1; иDopp SV1 - detected and / or measured Doppler frequency of a signal detected from SV1; and
DoppSV2 - продетектированная и/или измеренная доплеровская частота сигнала, обнаруженного от SV2.Dopp SV2 is the detected and / or measured Doppler frequency of a signal detected from SV2.
В данном случае следует заметить, что продетектированная и/или измеренная доплеровская частота в сигнале, принятом от SV2, может быть оценена, основываясь, по меньшей мере, частично, на доплеровской частоте, продетектированной в сигнале от SV1, в соответствии со следующим соотношением (6):In this case, it should be noted that the detected and / or measured Doppler frequency in the signal received from SV2 can be estimated based at least in part on the Doppler frequency detected in the signal from SV1 in accordance with the following relation (6 ):
В данном случае следует заметить, что соотношение (6) удаляет составляющую ошибки по частоте тактового сигнала приемника. Как показано выше, значение для DoppSV1 может быть получено от обнаружения сигнала от SV1. В соответствии с конкретным вариантом осуществления, значения, связанные с TrueDoppSV1 и TrueDoppSV2, могут быть получены как оценки истинной доплеровской частоты в сообщении AA, предоставленном, например, как соответствующие центры окон доплеровского поиска для SV1 и SV2.In this case, it should be noted that relation (6) removes the error component in the frequency of the receiver clock signal. As shown above, the value for Dopp SV1 can be obtained from detecting a signal from SV1. According to a specific embodiment, values associated with TrueDopp SV1 and TrueDopp SV2 can be obtained as estimates of the true Doppler frequency in an AA message provided, for example, as the corresponding centers of the Doppler search windows for SV1 and SV2.
В соответствии с вариантом осуществления, диапазон для поиска доплеровской частоты в обнаружении сигнала, принятого от SV2, может быть определен как E[DoppSV2]+/-εDoppSV2, где εDoppSV2 содержит одностороннюю неопределенность доплеровской частоты сигнала, принятого от SV2 вблизи E[DoppSV2]. В соответствии с конкретным вариантом осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, εDoppSV2 может быть определено, основываясь, по меньшей мере, частично, на неопределенности, связанной с точностью опорного местоположения приемника в соответствии со следующим соотношением (7):According to an embodiment, the range for finding the Doppler frequency in detecting a signal received from SV2 can be defined as E [Dopp SV2 ] +/- ε DoppSV2 , where ε DoppSV2 contains the one-sided uncertainty of the Doppler frequency of the signal received from SV2 near E [ Dopp SV2 ]. In accordance with a specific embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, ε DoppSV2 can be determined based at least in part on the uncertainty associated with the accuracy of the reference position of the receiver in accordance with the following relation (7):
где:Where:
к - постоянная, связывающая неопределенность положения по длине к неопределенности в единицах частоты (например, Гц); k is a constant linking the position uncertainty along the length to the uncertainty in frequency units (for example, Hz);
А1 - оцененный азимутальный угол для SV1 от опорного местоположения;A1 is the estimated azimuthal angle for SV1 from the reference location;
A2 - оцененный азимутальный угол для SV2 от опорного местоположения;A2 is the estimated azimuthal angle for SV2 from the reference location;
Е1 - оцененный угол возвышения для SV1 от опорного местоположения;E1 is the estimated elevation angle for SV1 from the reference location;
E2 - оцененный угол возвышения для SV2 от опорного местоположения; иE2 is the estimated elevation angle for SV2 from the reference location; and
Punc - односторонняя неопределенность в опорном местоположении в единицах длины.Punc - One-sided uncertainty in a reference location in units of length.
В данном случае значение для к может быть определено с использованием экспериментальных и/или эмпирических методов. В одном конкретном варианте осуществления, хотя заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении, к может предположительно иметь значение 1,0 Гц на км неопределенности, например. Однако это только пример того, как неопределенность в местоположении может количественно влиять на неопределенность в области доплеровского поиска, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этом отношении.In this case, the value for k can be determined using experimental and / or empirical methods. In one particular embodiment, although the claimed subject matter is not limited in this regard, k may presumably have a value of 1.0 Hz per km of uncertainty, for example. However, this is only an example of how the uncertainty in the location can quantitatively affect the uncertainty in the field of Doppler search, and the claimed subject matter is not limited in this regard.
Следует отметить, что значение εDoppSV2, как определено в соответствии с соотношением (7), может привести к окну доплеровского поиска, которое больше окна доплеровского поиска, определенного в соответствии с информацией в сообщении AA. Соответственно, в альтернативном варианте осуществления εDoppSV2 может быть выбрано как минимум:It should be noted that the value of ε DoppSV2 , as determined in accordance with relation (7), can lead to the Doppler search window, which is larger than the Doppler search window determined in accordance with the information in the AA message. Accordingly, in an alternative embodiment, ε DoppSV2 can be selected as a minimum:
(i) окна одностороннего доплеровского поиска, предоставленного информацией в AA сообщении; и(i) one-way Doppler search windows provided by information in an AA message; and
(ii) односторонней доплеровской неопределенности, основанной, по меньшей мере, частично, на неопределенности местоположения, как показано выше в соотношении (7).(ii) one-way Doppler uncertainty based at least in part on location uncertainty, as shown above in relation (7).
В соответствии с вариантом осуществления, SV, видимый приемником (например, как указано в сообщении AA), может быть связан с определенным набором параметров окна поиска, определяющих двумерную область фазы кода и гипотез о доплеровской частоте, предназначенных для осуществления поиска SV. В одном осуществлении, показанном на фиг.3, параметры окна поиска для SV содержат размер окна поиска фазы кода, WIN_SIZECP, центр окна фазы кода, WIN_CENTCP, размер окна доплеровского поиска, WIN_SIZEDOPP и центр доплеровского окна, WIN_CENTDOPP. В случае, когда объект, положение которого разыскивается для определения, является абонентской станцией в системе беспроводной связи, соответствующей стандарту IS-801, эти параметры могут быть указаны посредством сообщения AA, предоставленного в абонентскую станцию посредством PDE.According to an embodiment, the SV visible to the receiver (for example, as indicated in the AA message) may be associated with a specific set of search box parameters defining a two-dimensional region of the code phase and Doppler frequency hypotheses intended to search for SV. In one embodiment shown in FIG. 3, the search window parameters for SV comprise the code phase search window size, WIN_SIZE CP , the center of the code phase window, WIN_CENT CP , the size of the Doppler search window, WIN_SIZE DOPP and the center of the Doppler window, WIN_CENT DOPP . In the case where the object whose position is sought for determination is a subscriber station in a wireless communication system conforming to the IS-801 standard, these parameters can be indicated by an AA message provided to the subscriber station via PDE.
Двумерное пространство поиска для SV показано на фиг.3 с осью фазы кода по горизонтальной оси и осью доплеровской частоты по вертикальной оси, но это обозначение является произвольным и может быть изменено на противоположное. Центр окна поиска фазы кода обозначен как WIN_CENTCP, и размер окна поиска фазы кода обозначен как WIN_SIZECP. Центр окна поиска доплеровской частоты обозначен как WIN_CENTDOPP, и размер окна поиска доплеровской частоты обозначен как WIN_SIZEDOPP.A two-dimensional search space for SV is shown in FIG. 3 with the phase axis of the code along the horizontal axis and the axis of the Doppler frequency along the vertical axis, but this designation is arbitrary and can be reversed. The center of the code phase search window is designated as WIN_CENT CP , and the size of the code phase search window is indicated as WIN_SIZE CP . The center of the Doppler frequency search window is indicated as WIN_CENT DOPP , and the size of the Doppler frequency search window is indicated as WIN_SIZE DOPP .
Вслед за обнаружением первого сигнала от первого SV, в соответствии с вариантом осуществления, WIN_CENTCP и WIN_SIZECP для обнаружения второго сигнала от второго SV могут быть определены, основываясь, по меньшей мере, частично, на фазе кода, продетектированной в первом обнаруженном сигнале, оценке местоположения приемника и информации, описывающей местоположения для первого и второго SV. В данном случае пространство поиска для обнаружения второго сигнала может быть разделено на множество сегментов 1202a, 1202b, 1202c, каждый из которых характеризуется пределами доплеровских частот и пределами кодовых временных сдвигов.Following the detection of the first signal from the first SV, in accordance with an embodiment, WIN_CENT CP and WIN_SIZE CP for detecting the second signal from the second SV can be determined based at least in part on the code phase detected in the first detected signal, the estimate receiver locations and location information for the first and second SV. In this case, the search space for detecting the second signal can be divided into a plurality of
В соответствии с вариантом осуществления, при обнаружении сигнала от второго SV, вслед за обнаружением первых сигналов от первого SV, следует понимать, что WIN_CENTDOPP может быть определено, по меньшей мере, частично, по E[DoppSV2] в соответствии с соотношением (6). Аналогично, следует понимать что WIN_SIZEDOPP может быть определено, по меньшей мере, частично, по εDoppSV2 в соответствии с неопределенностью, связанной с опорным местоположением, как показано выше.According to an embodiment, when detecting a signal from the second SV, after detecting the first signals from the first SV, it should be understood that WIN_CENT DOPP can be determined at least partially from E [Dopp SV2 ] in accordance with the relation (6 ) Similarly, it should be understood that WIN_SIZE DOPP can be determined, at least in part, from ε DoppSV2 in accordance with the uncertainty associated with the reference location, as shown above.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления, когда единственный диапазон поиска задан для детектирования фазы кода в сигнале, принятом от SV2, следует понимать, что WIN_CENTCP может определяться, по меньшей мере, частично, в соответствии с E[CP2], заданным в соответствии с соотношением (2) или (3), как показано выше. Аналогично, следует понимать, что WIN_SIZECP может быть определено, по меньшей мере, частично, в соответствии с εСР2 в соответствии с соотношением (4). В конкретном варианте осуществления с множеством гипотез кода, как показано выше, множество окон поиска фазы кода могут быть заданы из множества центров окна фазы кода, ограниченных посредством WIN_SIZECP. В данном случае такие окна поиска фазы кода могут быть подобным образом заданы параметрами WIN_CENTCP и WIN_SIZECP, как показано выше.According to a specific embodiment, when a single search range is set to detect a phase of a code in a signal received from SV2, it should be understood that WIN_CENT CP can be determined at least partially in accordance with E [CP 2 ] defined in accordance with with the ratio (2) or (3), as shown above. Similarly, it should be understood that WIN_SIZE CP can be determined, at least in part, in accordance with ε CP2 in accordance with relation (4). In a particular embodiment with a plurality of code hypotheses, as shown above, a plurality of code phase search windows may be defined from a plurality of centers of a code phase window limited by WIN_SIZE CP . In this case, such code phase search windows can be similarly specified by the WIN_CENT CP and WIN_SIZE CP parameters, as shown above.
В соответствии с вариантом осуществления, диапазон фаз кода, характеризующих сегмент, может быть равным пропускной способности канала коррелятора для поиска сегмента посредством прохода через один канал. В одном конкретном примере, где пропускная способность канала составляет тридцать два чипа, например, диапазон фаз кода, характеризующих сегмент, может аналогично составлять тридцать два чипа, но следует иметь ввиду, что другие примеры также возможны.According to an embodiment, the phase range of the code characterizing the segment may be equal to the channel capacity of the correlator for searching for the segment by passing through one channel. In one specific example, where the channel throughput is thirty-two chips, for example, the phase range of the code characterizing the segment may similarly be thirty-two chips, but keep in mind that other examples are also possible.
Сегменты можно сделать перекрывающимися заданным числом чипов во избежание пропуска пиков, которые появляются на границах сегмента, как показано на фиг.4. В данном случае концевая часть сегмента 1202a накладывается на переднюю часть сегмента 1202b посредством чипов Δ, и концевая часть сегмента 1202b аналогично накладывается на переднюю часть сегмента 1202c посредством чипов Δ. Из-за наложения вследствие этого перекрытия эффективный диапазон фаз кода, представленный сегментом, может быть меньше, чем пропускная способность канала. В случае, когда перекрытие составляет четыре чипа, например, эффективный диапазон фаз кода, представленный сегментом, может составлять двадцать восемь чипов.Segments can be made overlapping by a predetermined number of chips to avoid skipping peaks that appear at the boundaries of the segment, as shown in FIG. In this case, the end of the
Система для обнаружения периодически повторяющихся сигналов от SV показана на фиг.5 в соответствии с конкретным вариантом осуществления. Однако это только пример системы, которая является пригодной для обнаружения таких сигналов в соответствии с конкретным вариантом осуществления, и другие системы могут быть использованы без отклонений от сущности изобретения. Как показано на фиг.5, в соответствии с конкретным вариантом осуществления, такая система может содержать вычислительную платформу, включающую в себя процессор 1302, устройство памяти 1304 и коррелятор 1306. Коррелятор 1306 может быть приспособлен для формирования корреляционных функций из сигналов, предоставленных приемником (не показан), с целью обработки процессором 1302 или непосредственно, или через устройство памяти 1304. Коррелятор 1306 может быть осуществлен в аппаратных средствах, программном обеспечении или комбинации аппаратных средств и программного обеспечения. Однако это только примеры того, как коррелятор может быть осуществлен в соответствии с конкретными вариантами осуществления, и заявленное изобретение не ограничивается в этом отношении.A system for detecting periodically repeating signals from an SV is shown in FIG. 5 in accordance with a particular embodiment. However, this is only an example of a system that is suitable for detecting such signals in accordance with a specific embodiment, and other systems can be used without deviating from the essence of the invention. As shown in FIG. 5, in accordance with a specific embodiment, such a system may comprise a computing platform including a
В соответствии с вариантом осуществления, устройство памяти 1304 может хранить машиночитаемые инструкции, которые являются доступными и выполнимыми процессором 1302, чтобы обеспечить, по меньшей мере, часть вычислительной платформы. В данном случае процессор 1302 в комбинации с такими машиночитаемыми командами может быть приспособлен для выполнения всего процесса или частей процесса 200, проиллюстрированного выше со ссылкой на фиг.2. В конкретном варианте осуществления, хотя заявленное изобретение не ограничивается в этом отношении, процессор 1302 может предписывать коррелятору 1306 осуществлять поиск сигналов определения положения, как показано выше, и получать измерения из корреляционных функций, созданных коррелятором 1306.According to an embodiment, the
Согласно фиг.6, радиоприемопередатчик 1406 может быть приспособлен для модуляции несущего ВЧ сигнала информацией основной полосы, например, модуляции ВЧ несущей голосом или данными, и демодуляции модулированной ВЧ несущей для получения такой информации основной полосы. Антенна 1410 может быть приспособлена для передачи модулированной ВЧ несущей по каналу беспроводной связи и приема модулированной ВЧ несущей по каналу беспроводной связи.6, the
Процессор 1408 сигналов основной полосы частот может быть приспособлен для предоставления информации основной полосы от CPU 1402 к приемопередатчику 1406 для передачи по каналу беспроводной связи. В данном случае CPU 1402 может получать такую информацию основной полосы от устройства ввода данных в пределах пользовательского интерфейса 1416. Процессор 1408 сигналов основной полосы частот может также быть приспособлен для предоставления информации основной полосы от приемопередатчика 1406 на CPU 1402 для передачи через устройство вывода в пределах пользовательского интерфейса 1416.A
Пользовательский интерфейс 1416 может содержать множество устройств для ввода или вывода пользовательской информации, например, голоса или данных. Такие устройства могут включать в себя, например, клавиатуру, экран дисплея, микрофон и динамик.
Приемник 1412 может быть приспособлен для приема и демодуляции передач от SV и предоставления демодулированной информации на коррелятор 1418. Коррелятор 1418 может быть приспособлен для извлечения корреляционных функций, как показано выше в соотношениях (1) и (2), из информации, предоставленной приемником 1412. Для данного PN кода, например, коррелятор 1418 может сформировать корреляционную функцию, определенную в диапазоне фаз кода для установления окна поиска фазы кода, и в диапазоне гипотез о доплеровской частоте, как показано выше. Аналогично, может быть выполнена индивидуальная корреляция в соответствии с определенными параметрами когерентного и некогерентного интегрирования. Коррелятор 1418 может также быть приспособлен для извлечения связанных с пилот-сигналом корреляционных функций из информации, относящейся к пилот-сигналам, предоставляемым приемопередатчиком 1406. Эта информация может быть использована абонентским терминалом для обнаружения служб беспроводной связи. Канальный декодер 1420 может быть приспособлен для декодирования канальных символов, принятых от процессора 1408 основной полосы, в основные исходные биты. В одном примере, где канальные символы содержат символы закодированные сверткой, такой канальный декодер может содержать декодер Витерби. Во втором примере, где канальные символы содержат последовательные или параллельные конкатенации свернутых кодов, канальный декодер 1420 может содержать турбодекодер.The
Память 1404 может быть приспособлена для хранения машиночитаемых инструкций, которые выполняются для осуществления одного или нескольких процессов, вариантов осуществления, воплощений или их примеров, которые были описаны или предложены. Центральный процессор, CPU 1402, может быть приспособлен для доступа и выполнения таких машиночитаемых инструкций. Посредством выполнения этих машиночитаемых инструкций CPU 1402 может предписывать коррелятору 1418 останавливаться на исполнении конкретных режимов поиска в блоках 204 и 220, анализировать корреляционные функции GPS, предоставленные коррелятором 1418, извлекать измерения из их пиков и определять, является ли достаточно точной оценка местоположения. Однако это только примеры задач, которые могут быть выполнены центральным процессором в конкретном варианте осуществления, и заявленный объект изобретения не ограничивается в этих отношениях.The
В конкретном варианте осуществления CPU 1402 в абонентской станции может оценить местоположение абонентской станции, основываясь, по меньшей мере, частично, на сигналах, принятых от SV, как показано выше. Центральный процессор 1402 может также быть приспособлен для определения диапазона поиска кода для обнаружения второго принятого сигнала, основываясь, по меньшей мере, частично, на фазе кода, продетектированной в первых принятых сигналах, как показано выше в соответствии с конкретными вариантами осуществления. Следует понимать, однако, что это только примеры систем для оценки местоположения, основываясь, по меньшей мере, частично, на измерениях псевдодальности, определении количественной оценки таких измерений псевдодальности и окончании процесса для улучшения точности измерений псевдодальности в соответствии с конкретными вариантами осуществления, и что заявленное изобретение не ограничивается в этих отношениях.In a specific embodiment, the
Хотя было показано и описано то, что составляет примерные варианты осуществления, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что возможны различные модификации и эквивалентные замены без отступления от сущности заявленного изобретения. Кроме того, множество модификаций может быть выполнено, чтобы приспособить конкретную ситуацию к принципам заявленного изобретения, без отклонения от описанной здесь центральной концепции. Поэтому предполагается, что заявленное изобретение не ограничивается раскрытыми конкретными вариантами осуществления и может также включать в себя все варианты осуществления, входящие в объем приложенных пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.Although what constitutes exemplary embodiments has been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent replacements are possible without departing from the spirit of the claimed invention. In addition, many modifications can be made to adapt a particular situation to the principles of the claimed invention, without deviating from the central concept described here. Therefore, it is assumed that the claimed invention is not limited to the specific embodiments disclosed, and may also include all embodiments falling within the scope of the attached claims and their equivalents.
Claims (26)
детектирование фазы первого кода в первом периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от первого космического аппарата (SV) в опорном местоположении; и
определение диапазона поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода во втором периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от второго SV в упомянутом опорном местоположении, на основе, по меньшей мере, частично упомянутой детектированной фазы кода упомянутого первого принятого сигнала, орбитального параметра упомянутого первого SV и орбитального параметра упомянутого второго SV, в котором определение диапазона поиска фазы кода включает в себя:
определение оцененной фазы кода сигнала, принятого от второго SV, на основе, по меньшей мере, частично фазы первого кода, и
определение неопределенности фазы кода на основе, по меньшей мере, частично, орбитального параметра упомянутого первого SV и орбитального параметра упомянутого второго SV.1. A method of reducing the range for detecting one or more attributes in a satellite system, comprising:
detecting the phase of the first code in the first periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the first spacecraft (SV) at a reference location; and
determining a code phase search range for detecting a phase of the second code in a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the second SV at said reference location based on at least partially said detected code phase of said first received signal, an orbital parameter of said first SV, and the orbital parameter of said second SV, in which the determination of the code phase search range includes:
determining an estimated phase of the code code of the signal received from the second SV based at least in part on the phase of the first code, and
determining the phase ambiguity of the code based at least in part on the orbital parameter of said first SV and the orbital parameter of said second SV.
детектирование фазы первого кода первого периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от первого космического аппарата (SV) в опорном местоположении, причем упомянутый первый SV находится в группировке SV в первой Глобальной Навигационной Спутниковой Системе (GNSS); и
определение диапазона поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода второго периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от второго SV в упомянутом опорном местоположении, основываясь, по меньшей мере, частично на упомянутой детектированной фазе первого кода, причем упомянутый второй SV находится в группировке SV во второй GNSS, отличной от упомянутой первой GNSS,
в котором определение диапазона поиска фазы кода включает в себя оценку фазы кода второго SV на основе, по меньшей мере, частично детектированной фазы первого кода и разности между оцененными диапазонами из опорного местоположения для первого и второго SV.7. A method of reducing the range for detecting one or more attributes in a satellite system, comprising:
detecting a phase of a first code of a first periodically repeating pseudorandom encoded signal received from a first spacecraft (SV) at a reference location, said first SV being in an SV constellation in a first Global Navigation Satellite System (GNSS); and
determining a code phase search range for detecting a phase of a second code of a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the second SV at said reference location based at least in part on said detected phase of the first code, said second SV being in the SV grouping in the second GNSS other than the first GNSS mentioned,
wherein determining the code phase search range includes an estimate of the code phase of the second SV based on the at least partially detected phase of the first code and the difference between the estimated ranges from the reference location for the first and second SV.
носитель хранения, причем упомянутый носитель хранения содержит машиночитаемые инструкции для сокращения диапазона для детектирования одного или более атрибутов в спутниковой системе, сохраненные на нем, и которые при выполнении посредством вычислительной платформы приспособлены, чтобы побуждать упомянутую вычислительную платформу:
определять фазу первого кода в первом периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от первого космического аппарата (SV) в опорном местоположении; и
определять диапазон поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода во втором периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от второго SV в упомянутом опорном местоположении на основе, по меньшей мере, частично упомянутой детектированной фазы кода упомянутого первого принятого сигнала, орбитального параметра упомянутого первого SV и орбитального параметра упомянутого второго SV, при этом определение диапазона поиска фазы кода включает в себя:
определение оцененной фазы кода сигнала, принятого от второго SV, на основе, по меньшей мере, частично фазы первого кода, и
определение неопределенности фазы кода на основе, по меньшей мере, частично орбитального параметра упомянутого первого SV и орбитального параметра упомянутого второго SV.16. A product containing:
a storage medium, said storage medium containing machine-readable instructions for reducing the range for detecting one or more attributes in a satellite system stored on it, and which, when executed by a computing platform, are adapted to induce said computing platform:
determine the phase of the first code in the first periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the first spacecraft (SV) at a reference location; and
determine a code phase search range for detecting a second code phase in a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the second SV at said reference location based on at least partially said detected code phase of said first received signal, orbital parameter of said first SV and orbital a parameter of said second SV, wherein determining the range of the code phase search range includes:
determining an estimated phase of the code code of the signal received from the second SV based at least in part on the phase of the first code, and
determining a phase ambiguity of the code based on at least partially an orbital parameter of said first SV and an orbital parameter of said second SV.
носитель хранения, причем упомянутый носитель хранения содержит сохраненные на нем машиночитаемые инструкции для сокращения диапазона для детектирования одного или более атрибутов в спутниковой системе, которые при выполнении вычислительной платформой приспособлены побуждать упомянутую вычислительную платформу:
определять фазу первого кода первого периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от первого космического аппарата (SV) в опорном местоположении, причем упомянутый первый SV находится в группировке SV в первой Глобальной Навигационной Спутниковой Системе (GNSS); и
определять диапазон поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода второго периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от второго SV в упомянутом опорном местоположении, на основании, по меньшей мере, частично упомянутой фазы первого кода, причем упомянутый второй SV находится в группировке SV во второй GNSS, отличной от упомянутой первой GNSS, при этом упомянутые инструкции приспособлены побуждать упомянутую вычислительную платформу определять диапазон поиска фазы кода посредством оценки фазы кода второго SV на основе, по меньшей мере, частично суммы фазы первого кода и разности между оцененными диапазонами из опорного местоположения для первого и второго SV.18. A product containing:
a storage medium, wherein said storage medium contains computer-readable instructions stored thereon to reduce the range for detecting one or more attributes in a satellite system, which, when executed by a computing platform, are adapted to induce said computing platform:
determine the phase of the first code of the first periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the first spacecraft (SV) at a reference location, said first SV being in the SV constellation in the first Global Navigation Satellite System (GNSS); and
determine a code phase search range for detecting a phase of a second code of a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the second SV at said reference location based on at least partially said phase of the first code, said second SV being in the SV grouping in the second GNSS different from said first GNSS, wherein said instructions are adapted to encourage said computing platform to determine a code phase search range by evaluating the phase of and a second SV based at least in part on the sum of the phase of the first code and the difference between the estimated ranges from the reference location for the first and second SV.
приемник для приема сообщения поддержки обнаружения (АА), содержащего информацию, показывающую орбитальный параметр первого космического аппарата (SV) и орбитальный параметр второго SV, причем упомянутый абонентский модуль приспособлен для:
детектирования фазы первого кода в первом периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от упомянутого первого космического аппарата (SV) в упомянутом опорном местоположении; и
определения диапазона поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода во втором периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от упомянутого второго SV в упомянутом опорном местоположении, основываясь, по меньшей мере, частично на упомянутой детектированной фазе кода упомянутого первого принятого сигнала, упомянутом орбитальном параметре упомянутого первого SV и упомянутом орбитальном параметре упомянутого второго SV, при этом определение диапазона поиска фазы кода включает в себя:
определение оцененной фазы кода сигнала, принятого от второго SV, на основе, по меньшей мере, частично фазы первого кода, и
определение неопределенности фазы кода на основе, по меньшей мере, частично орбитального параметра упомянутого первого SV и орбитального параметра упомянутого второго SV.19. A subscriber module for reducing the range for detecting one or more attributes in a satellite system, comprising:
a receiver for receiving a discovery support message (AA) containing information showing an orbital parameter of a first spacecraft (SV) and an orbital parameter of a second SV, said subscriber module being adapted to:
detecting the phase of the first code in a first periodically repeating pseudo-random encoded signal received from said first spacecraft (SV) at said reference location; and
determining a code phase search range for detecting a phase of a second code in a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from said second SV at said reference location, based at least in part on said detected phase of the code of said first received signal, said orbital parameter of said first SV and said orbital parameter of said second SV, wherein determining a phase range of a code phase includes:
determining an estimated phase of the code code of the signal received from the second SV based at least in part on the phase of the first code, and
determining a phase ambiguity of the code based on at least partially an orbital parameter of said first SV and an orbital parameter of said second SV.
приемник для приема сообщения поддержки обнаружения (АА), содержащего информацию, показывающую местоположения космических аппаратов (SV) в двух или нескольких Глобальных Навигационных Спутниковых Системах (GNSS), причем упомянутый абонентский модуль приспособлен для:
детектирования фазы первого кода первого периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от первого космического аппарата (SV) в опорном местоположении, причем упомянутый первый SV находится в группировке SV в первой из упомянутых GNSS; и
определения диапазона поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода второго периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от второго SV в упомянутом опорном местоположении, основываясь, по меньшей мере, частично на упомянутой детектированной фазе первого кода, причем упомянутый второй SV находится в группировке SV во второй из упомянутых GNSS, отличной от упомянутой первой GNSS, при этом упомянутый абонентский модуль определяет диапазон поиска фазы кода посредством оценки фазы кода второго SV на основе, по меньшей мере, частично детектированной фазы первого кода и разности между оцененными диапазонами из опорного местоположения для первого и второго SV.22. A subscriber module for reducing the range for detecting one or more attributes in a satellite system, comprising:
a receiver for receiving a discovery support message (AA) containing information showing the locations of spacecraft (SV) in two or more Global Navigation Satellite Systems (GNSS), said subscriber unit being adapted to:
detecting a phase of a first code of a first periodically repeating pseudorandom encoded signal received from a first spacecraft (SV) at a reference location, said first SV being in an SV constellation in the first of said GNSSs; and
determining a phase search range of a code for detecting a phase of a second code of a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the second SV at said reference location based at least in part on said detected phase of the first code, said second SV being in the SV grouping in the second of said GNSS other than said first GNSS, wherein said subscriber unit determines a code phase search range by evaluating a code phase of a second SV based on ve, at least in part of the detected phase of the first code and the difference between the estimated ranges from the reference locations for the first and second SV.
объект определения положения (PDE) и
абонентский модуль, причем абонентский модуль приспособлен для:
приема сообщения поддержки обнаружения (АА) от упомянутого PDE по каналу беспроводной связи, причем упомянутое сообщение АА содержит информацию, показывающую орбитальный параметр первого космического аппарата (SV) и орбитальный параметр второго SV;
детектирования фазы первого кода в первом периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от упомянутого первого космического аппарата (SV) в упомянутом опорном местоположении; и
определения диапазона поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода во втором периодически повторяющемся псевдослучайном закодированном сигнале, принятом от упомянутого второго SV в упомянутом опорном местоположении, основываясь, по меньшей мере, частично на упомянутой детектированной фазе кода упомянутого первого принятого сигнала, упомянутом орбитальном параметре упомянутого первого SV и упомянутом орбитальном параметре упомянутого второго SV, при этом определение диапазона поиска фазы кода включает в себя:
определение оцененной фазы кода сигнала, принятого от второго SV, на основе, по меньшей мере, частично фазы первого кода, и
определение неопределенности фазы кода, на основе, по меньшей мере, частично орбитального параметра упомянутого первого SV и орбитального параметра упомянутого второго SV.24. A system for reducing the range for detecting one or more attributes in a satellite system, comprising:
position determination object (PDE) and
a subscriber module, wherein the subscriber module is adapted to:
receiving a discovery support message (AA) from said PDE over a wireless communication channel, said AA message containing information showing an orbital parameter of a first spacecraft (SV) and an orbital parameter of a second SV;
detecting the phase of the first code in a first periodically repeating pseudo-random encoded signal received from said first spacecraft (SV) at said reference location; and
determining a code phase search range for detecting a phase of a second code in a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from said second SV at said reference location, based at least in part on said detected phase of the code of said first received signal, said orbital parameter of said first SV and said orbital parameter of said second SV, wherein determining a phase range of a code phase includes:
determining an estimated phase of the code code of the signal received from the second SV based at least in part on the phase of the first code, and
determining a phase ambiguity of the code based on at least partially an orbital parameter of said first SV and an orbital parameter of said second SV.
объект определения положения (PDE) и
абонентский модуль, причем абонентский модуль, приспособленный для:
приема сообщения поддержки обнаружения (АА) от упомянутого PDE по каналу беспроводной связи, причем упомянутое сообщение АА содержит информацию, показывающую местоположения космических аппаратов (SV) в двух или нескольких Глобальных Навигационных Спутниковых Системах (GNSS);
детектирования фазы первого кода первого периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от первого космического аппарата (SV) в опорном местоположении, причем упомянутый первый SV находится в группировке SV в первой из упомянутых GNSS; и
определения диапазона поиска фазы кода для детектирования фазы второго кода второго периодически повторяющегося псевдослучайного закодированного сигнала, принятого от второго SV в упомянутом опорном местоположении, основываясь, по меньшей мере, частично на упомянутой детектированной фазе первого кода, причем упомянутый второй SV находится в группировке SV во второй из упомянутых GNSS, отличающейся от упомянутой первой GNSS, при этом упомянутый абонентский модуль приспособлен определять диапазон поиска фазы кода посредством оценки фазы кода второго SV на основе, по меньшей мере, частично детектированной фазы первого кода и разности между оцененными диапазонами из опорного местоположения для первого и второго SV. 26. A system for reducing the range for detecting one or more attributes in a satellite system, comprising:
position determination object (PDE) and
a subscriber module, wherein the subscriber module is adapted to:
receiving a discovery support message (AA) from said PDE over a wireless communication channel, said AA message containing information showing locations of spacecraft (SV) in two or more Global Navigation Satellite Systems (GNSS);
detecting a phase of a first code of a first periodically repeating pseudorandom encoded signal received from a first spacecraft (SV) at a reference location, said first SV being in an SV constellation in the first of said GNSSs; and
determining a phase search range of a code for detecting a phase of a second code of a second periodically repeating pseudo-random encoded signal received from the second SV at said reference location based at least in part on said detected phase of the first code, said second SV being in the SV grouping in the second of said GNSS, which is different from said first GNSS, wherein said subscriber unit is adapted to determine a code phase search range by evaluating a code phase and a second SV based on at least a partially detected phase of the first code and the difference between the estimated ranges from the reference location for the first and second SV.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US82565606P | 2006-09-14 | 2006-09-14 | |
US60/825,656 | 2006-09-14 | ||
US87007506P | 2006-12-14 | 2006-12-14 | |
US60/870,075 | 2006-12-14 | ||
US11/682,692 | 2007-03-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009113807A RU2009113807A (en) | 2010-10-20 |
RU2431866C2 true RU2431866C2 (en) | 2011-10-20 |
Family
ID=44023656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009113807/09A RU2431866C2 (en) | 2006-09-14 | 2007-09-10 | System and/or method for detecting global navigation satellite system signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2431866C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3647821B1 (en) * | 2017-06-29 | 2021-12-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positioning method and positioning terminal |
-
2007
- 2007-09-10 RU RU2009113807/09A patent/RU2431866C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШЕБШАЕВИЧ B.C. Сетевые спутниковые радионавигационные системы, 2-е изд., Радио и связь. - М., 1993, с.235-245, 285-291. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009113807A (en) | 2010-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2490666C2 (en) | System and/or method for reducing ambiguities in received sps signals | |
CA2660878C (en) | System and/or method for acquisition of gnss signals | |
RU2448348C1 (en) | System and/or method for obtaining time reference for received sps signals | |
RU2431866C2 (en) | System and/or method for detecting global navigation satellite system signals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180911 |