TW200419173A - GPS receiver device and related method and apparatus - Google Patents

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TW200419173A
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TW092136271A
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Andrew Thomas Yule
Christopher Brian Marshall
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Koninkl Philips Electronics Nv
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/606—Protecting data by securing the transmission between two devices or processes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G01S5/0036—Transmission from mobile station to base station of measured values, i.e. measurement on mobile and position calculation on base station

Description

200419173 玖、發明說明： 【發明所-屬之技術領域】 本發明係關於一種全球定位系統接收器元件，含有一全 球定位系統天線及一用於接收全球定位系統信號並輸出全 球疋位系統信號樣本之包括一類比至數位轉換器之全球定 位系統射頻前端；並含有一用於將全球定位系統信號樣本 編密並將經編密之全球定位系統信號樣本發送至一外部元 件之處理器。 本發明更關於一種提供定點位置之對應方法，包括之步 料連接至-全球定㈣統接㈣元件而從該元件接收經 、’扁密之全球定位系統信號樣本，將經編密之全球定位系統 信號樣本解密並對被解密之全球定㈣統信號樣本加以處 理而確定-定點位置；及_種電腦程式、電腦可讀之儲存 媒體及用於彼等之裝置。 【先前技術】 在Akos等所發表之一篇「用於全球定位系統接收器之即 時軟體無線電結構」論文中（細年7月號「全収位系統 世界」）揭露-種全球定位系統軟體接收器，其中之全球定 位系統信號處理是藉相對於類比或分立固線式組件之可程 式化微處理器或數位信號處理器來完成。該論文圖2所示之 簡化式「全球定位系統接收器」，包括—全衫位系統天線 及用於對全球定㈣統信號職處理（包括濾波 '放大及 向下變換頻率）及類比至數位轉換之全㈣㈣統射頻前 全球定位系統射頻前端段輸出之全球定信
O\90\90i72.DOC 200419173 唬樣本可饋入至一操作適當全球定位系統信號處理軟體之 現代個人電腦而確定定點位置。此一論文之作者期待一種 插入」模組式全球定位系統軟體接收器，亦即一種「依 附」（dongle)型裝置，因其結構簡單而製造價廉並利於廣泛 採用田然，該個人電腦上之全球定位系統信號處理軟體 本來即可廉價複製。 【發明内容】 本發明提供一種上面所述類型之全球定位系統接收器元 件，其中之處理器先將全球定位系統信號樣本編密然後將 、、至、、扁达之全球定位系統信號樣本發送至一外部元件。 本發明亦提供一種上述類型之提供定點位置之對應方 法’其中經編密之全球定位系統信號樣本被接收並解密， 而以經解岔之全球定位系統信號樣本來確定定點位置；以 及一種電腦程式、電腦可讀之儲存媒體及用於彼等之裝置。 本發明之發明人已發現前述Ak〇s論文中所述插入型傳統 式王球疋位系統接收器元件之缺點。一旦該種全球定位系 統揍收器元件被廣為散佈，及該全球定位系統接收器元件 所提供全球定位系統信號樣本之資料格式被人知道，使用 人即可自由使用替換之全球定位系統信號處理軟體來決定 4置而不品要經該全球定位系統接收器元件供應商所 提供或授權者。這會妨礙該全球定位系統接收器元件供應 商以成本價格或低於成本價格分銷該種元件而獲得普遍性 並希望透過使用其特定全球定位系統信號處理軟體來產生 收入之商業前景，例如，收取權利金或提供區域性服務等。
O:\90\90172.DOC 200419173 編密可保證該全球定位系統接收器元件僅能使用可對全球 疋位系統-信號樣本解密而確定定點位置之經授權全球定位 系統信號處理軟體。 【實施方式】 現藉舉例並參考所附圖式對本發明加以說明，該圖式所 不為連接至一全球定位系統接收器元件之個人電腦之簡 圖’二者均按照本發明操作。 芩看附圖，泫個人電腦是經由一通用串列匯流排埠及對 應之i繞連接马全球定位系統接收器元件丨〇，元件1 〇包括 一全球定位系統射頻前端段接收器及一全球定位系統天 線。该το件可為-「依附」m牛而免去電纜，電纜是便 於將全球定位系統接收器元彳（包括天線）放於一顯著位 置而增大獲得全球定位系統信號之機會。例如，在室内操 作時可將全球定位系統接收器元件放於窗口附近。 在紅作％ ’全球定位系統接收器元件透過其天線接收導 航衛星定時及測距超音速全球定位系統信號而加以預先處 里通㊉是藉被動帶通濾波器將帶外射頻干擾降至最小， 進仃預先放大，向下轉換成中頻，及將類比轉換至數位。 、、口果化成之全球定位系統信號樣本即包括仍保持經調變但 仍含有全部來自衛星資訊之中頻信號。 安…、本么明，5亥全球定位系統信號樣本首先被編密然後 、工由通用串列匯流排鏈路從全球定位系統接收器元件輸出 至個人電腦記憶體（未示出）。 使用適當之個人電腦解密及全球定位系統信號處理軟
O:\90\90172.DOC 200419173 體’首先將δ亥全球定位系統信號樣本編密然後加以處理而 獲取用以·衍生假距離資訊之全球定位系統信號而藉以用傳 統式導航演异來確定該個人電腦之位置。此種全球定位系 統信號之獲取及假距離處理均為熟知者，可參看Anech House之ISBN 0-89006-793巧號「全球定位系統之原則及應 用」一書（編者為Kaplan )。 熟於此項技術者知道適當類型之編密，但為避免對編密 之疑惑’編密是指將全球定位系統信號樣本值加以擾頻及/ 或改變而並非僅將該全球定"統信號樣本段納入而不以 適當之檔或資料流格式加以擾頻或改變。 例如取簡單之編密方法是每次在一已知狀態中以一移 位暫存器所產生之順序對該樣本加以「異或」$算。一適 當之32位元移位暫存器會產生—（心）-淡本長度（亦 即〜4000M樣本）之順序。 貝斤此方法可藉每次之一不同開 始狀恶而進一步加％ ·兮加，^ /加強，该個人電腦軟體可對個人電腦升壓 時之依附指出一隨機開奸妝能 窃、 / 戍開始狀恶。值仔 >主意者是該全球定位 糸統樣本含有非常接近白 色雜Λ之彳§號，在對内容不暸 下想打開編密非常困難。 本發明雖藉一個人電腦加 ， ^ ^ ^ π妨—Ώ X 1一也问樣適用於能」 棱解岔及全球定位系統 ^ ^ 。〜处亚且本發明全球定位系矣 如膝上型個人電腦、個人資料本發明可與， 或電視機職等—般性靜態物件合用。U或❹電視淑 最後，本發明雖藉已經開發出來且目前為美國國防《
O:\90\90I72.DOC 用為全夭侯太空導航系統導 心♦舭俯生疋時及測距全球定位 。统加以-說明，但本發明同I適用於其他全球定位系統， 包括全球導航航太I統及伽利略^與彼等之混合品。 【圖式簡單說明】 附圖所不為連接至一全純它Aw 王衣疋位糸統接收器元件之個人雷 腦簡圖。 【圖式代表符號說明】 10 全球定位系統接收器元件
O:\90\90I72.DOC 10-

Claims (1)

  1. 200419173 拾、申請專利範圍： • 種王妹疋位系統接收器元件，含包一全球定位系統天 線及一包括一類比至數位轉換器以用於接收全球定位系 統信號並輸出全球定位系統信號樣本之全球定位系統射 須岫*而，及一用於將全球定位系統信號樣本編密並將經 、扁山之王球疋位系統信號樣本發送至一外部元件之處理 2·、種提供一定點位置之方法，包括之步驟為連接至一全 球定位系統接收裔元件及從該元件接收經編密之全球定 位編言號樣本；將該經編密之全球定位系統信號樣本 解密；及處理該經解密之全球m统信號樣本而確定 一定點位置。 3· —種包括用以執行如申請專利範圍第2項之方法之指令 之電腦程式。 4· 一種具有其上儲存有如申請專利範圍第2項之方法之指 令資料之電腦可讀儲存媒體。 5· -種配置成執行如巾請專利範圍第2項之方法之裝置。 士申明專利範圍第5項之裝i，其被配置成連接至如申請 專利範圍第1項之全球定㈣統接收器元件。 O:\9G\90I72.DOC
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