TW201007195A - Multiple correlation processing in code space search - Google Patents

Description

201007195 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案涉及在碼空間搜索中的多相關處理。 【先前技術】 許多無線通訊利用直接序列擴頻來傳達資訊。用於擴展 信號的碼通常是假性隨機碼。接收機通常通過將擴展碼與 本地產生的碼相關來恢復潛藏資訊。 接收機常常可利用與這些碼相關聯的時間偏移量來建 立可用來執行定位的時序參考。基於根據假性隨機擴展信 號建立的時序的定位係在各種定位系統中執行。 •全球定位系統（GPS)導航系統採用位於環地軌道中的 衛星。在地球上任何地方的任何Gps用戶可推導包括3維 置速岸和一天中的時間的精確導航資訊。GpS系統包 • 括部署在相對於赤道傾斜55。並且彼此差60。的6個平面中 半徑爲26,600公里的中間環地執道中的至少24個衛星。 這6條執道路徑中的每一條之内的4個衛星是等間距的。 ^用GPS的位置測量是基於對Gps信號從環地轨道衛星 、播至GPS接收機所測量到的傳播延遲時間的v通常，要 ^仃4個維度（緯度、經度、海拔和時間）上的精確定位， 號【自4個衛星接收信號…旦接收機已測量出相應的信 ’播延遲，就通過將每一個延遲乘以光速來計 個衛星的距離》隨後通過求解具有4個未知數的一組 201007195 方程式（其中包含已測得距離和已知的衛星位置）來找出位 置和時間。GPS系統的精確能力借助於用於每一個衛星的 機載原子時鍾以及借助於持續地監視和校正衛星時鐘和 軌道參數的地面追縱站來維持·。 每一個GPS衛星在L頻帶中的多個載波上發射若干直接 序列編碼的擴頻信號。L1信號位於157542 GHz的載波頻 率上，L2信號位於i.2276 GHz上，L3信號位於1.38105 GHz上，L4信號位於13799^ (5沿上，以及[5信號位於 1.17645 GHz上。在基於定位和導航的功能下，最感興趣 的是在LI、L2和L5頻率上發射的民用可獲得信號。 L1彳§號包括相位正交地調制的兩個相移鍵控（psK)擴 頻信號。P碼信號（P代表精確）、以及C/A碼信號（c/a 代表粗略/捕獲>1^2信號既包含p碼信號又包含L2c民用 可獲得信號。P碼和C/A碼是被調制到這些载波上的位.元 (也稱爲「碼片」）的重複假性隨機序列eL2C信號包含兩 個全異的PRN序列：稱爲CM信號（代表民用適度長度碼） 的第一信號的長度爲10,230位元，其每20毫秒重複、Cl (代表民用長長度碼）爲767,250位元，其每1500毫秒重 複。 這些碼的類時鐘特質被接收機用來進行時延測量。甩於 每個衛星的碼是唯一的，從而使得接收機能區別哪個衛星 發射了給定碼，即使這些碼全部在相同的載波頻率上亦 然°還被調制到每一個C/A載波上的是50位元/秒資料流， 其包含關於導航計算所需要的系統狀態和衛星軌道參數 201007195 的資訊。CM信號用帶有前向糾錯的25位元/秒的導航訊 息來調制，而CL信號是非資料序列。p碼信號被加密， 並且不疋對商業和私人用戶通用的。C/A信號是對所有甩 戶可用的。

GpS接收機中執打的操作對應任何直接序列擴頻接收機 中執行的那些操作中典型的大部分。在稱爲解擴展的程序 中必須通過將每一個信號乘以假性隨機碼的時間對準 φ #纟地產生的副本來從每_個信號中移除假性隨機碼調 制的擴展效應。由於恰當的時間對準或碼延遲在接收機啓 動時不大可能是已知的’因此必須通過在Gps接收機的操 作的初始捕獲」階段期間進行搜索來確定❶一旦被確定， 就在GPS接收機操作的「追縱」階段期間維持恰當的碼時 間對準。 ，-旦收到C/A信號被解擴展，每一個信號就包含中間載 ❹ 皮頻率上的50位元/秒psk信號。由於衛星與終端單元之 間的相對移動導致的都卜勒效應以及由於本地接收機Gps 時鐘基準誤差，該信號的確切頻率是不確^的。在初始信 號捕獲期間’還必須搜索此都卜勒頻率，因爲其在捕獲之 前通常是未知的。-旦大致戲了都卜勒頻率載波解調 就繼續。 在載波解調之後，通過位元同步迴圈來推導資料位元時 序’並且最終檢測出資料流。一旦已捕獲和鎖定到來自4 個衛星的信號、已作出必要的時延和都卜勒測量、並且已 收到充分數目的資料位元確定侧時間基準和軌道 201007195 參數）’就可著手導航計算。 GPS系統進行定位的一個缺點在於初始信號捕獲階段所 需要的時間較長❶如以上提及的，在能追蹤到4個衛星信 號之前’必須在二維搜索「空間」中對它們進行搜索，其 中該空間的維度是碼相延遲和都卜勒頻移。通常，如果缺 乏對信號在此搜索空間内的位置的預先知識（在接收機 「冷啓動」之後就是這樣的情形），就必須 ❹追蹤的每個衛星搜索大量碼延遲（約2000個）和都卜勒 頻率（約15個）。由此，對於每一個信號，必須檢查搜索 空間中最多達3〇,〇〇〇個位置。通常順序地每次一個地檢查 這些位置’其過程可能花費5到10分鐘。如果接收天線 視線内的4個衛星的身份（即PN碼）是未知的，則捕獲 時間可能被進一步加長。 在GPS接收機已捕獲到這些衛星信號並且隨後進入追 縱模式的情形中，定位程序實質上是暫態的。然而，在無 參線終端的常規使用中，用戶開啓電源並很快開始操作。在 期望進行緊急通訊時可能就是這種情形。在這種境況中， 與GPS/無線終端單元在位置鎖定前的5到1〇分鐘執行的 GPS衛星仏號捕獲冷啓動相關聯的時延，限制了系統的回 應時間。 由此，仍需要用於減少捕獲Gps衛星信號並使得能在 GPS/無線終端單元中進行位置鎖定所需的時間的系統和 方法。 201007195 【發明内容】 本文中描述了用於在無線通訊設備中進行碼相處理的 方法和裝置。無線設備對在無線通道上收到的假性隨機碼 擴展信號執行碼相搜索。相關器在多個頻率假設中的每一 個中將收到信號與多個碼相相關。從相關結果中確定最大 峰值和第二峰值。對最大峰值執行互相關處理並基於互相 關的結果丢棄該最大峰值以偏向第二峰值進行定位處理。 m 本發明的一態樣包括一種在無線通訊設備中進行碼相 處理的方法。該方法包括接收無線通道上的膺雜訊擴展信 號；針對多個頻率假設中的每一個將膺雜訊擴展信號與本 地膺雜訊序列的多個延遲版本相關以產生多個相關結 果；從多個相關結果中確定最大峰值；從多個相關結果中 確定第二峰值；以及輸出與第一碼相和第一頻率假設相對 應的最大峰值以及與第=碼相"二頻率冑設相對應的 第二峰值。 本發明的—態樣包括—種在無線通訊^備中進行喝 處理的方法。該方法包括將收到信號與假性隨機碼相關 多個相關結果，從相關結果中確定最大峰值和最佳 ::值;以及確定最大峰值與至少一個不同假 互相關性。 本發明的一態樣僉括_ 處 i括種在無線通訊設備中進行碼 竭·理的方法。該方法 ^ 到疒骑血^ 多個頻率假設中的每一個將 到仏號與假性隨播 啊 馬的多個相位中的每一個相關以產 201007195 多個相關結果；從多個相關結果中確定大於預定雜訊臨界 值的最大峰值；基於從相關結果的第一子集確定的早期峰 值或從相關結果的第二子集確定的最佳其他峰值二者之 確疋第一峰值，確定最大峰值與基於不同假性隨機碼確 冑的至少一個附加最大峰值的互相關性；以及基於根據互 ㈣性的最大峰值或第二峰值二者卜確定虛擬距離。 本發明的態樣包括—種用於在無線通訊設備中進行 _ 冑相處理的裝置。該裝置包括峰值搜素器，其被配置成針 對多個頻率假設中的每—個將收到假性隨機雜訊擴展信 號與本地假性隨機雜訊序列的多個延遲版本相關以產生 多個相關結果；以及後處理器，其耗合至峰值搜索器並被 配置成從多個相關結果中確^最大峰值和第二蜂值以進 行定位處理。 【實施方式】 配置成執行碼相處理例如以進行定位的無線接收機可 被配置成確疋被搜索的每一個假性隨機碼的最大峰值和 最佳第二峰值或者一些其他數目的附加峰值n每一個 碼相搜索器的最大峰值可對照針對其他假性隨機瑪確定 的其他最大蜂值來處理，以衫結果中是否有任何一些代 表互相關峰值。. 標識出的互相關峰值可被丟棄以偏向碼相搜索器所確 定的這—或多個附加峰值。儘管本文巾提供的描述是針對 201007195 碼相搜索器確定和利用第二最佳峰值’值是可標識和儲存 任何數目的最佳附加峰值以便可能用作標識出的互相關 峰值的替換。例如，可從碼相搜索中提取任何數目⑼ 個最佳峰值，並且這些最佳峰值可出於源自互相關的蜂值 的可能性而各自被處理。標識成互相關峰值的每一個峰值 可被丟棄以偏向下一個最佳峰值，直至標識出並非互相關 產物的峰值或者全部N個峰值都已被處理。

標識最佳帛二峰值使得在最大峰值被標識爲互相關產 物的場合下，定位處理器能繼續從碼相搜索器得到結果。 在存在互相關的情況下，用最佳第二峰值繼續定位處理提 供了附加碼空間搜索結果，而無需執行附加碼相搜索。 使用最佳第二峰值繼續定位處理的能力，可准許進行更 快的初始位置鎖定並且可准許在有限衛星可見的場合下 進行成功的位置鎖定。確定·和標識最佳第二峰值的所費精 力基本上少於重新執行碼相搜索的所費精力。由此，最佳 第二峰值處理節約了無線設備内的處理和功耗。 圖1是定位系統100的簡化功能方塊圖。定位系統1〇〇 包括多個衛星130-1到130_n，其中每一個衛星發射由不 同假性隨機雜訊碼擴展的信號，假性隨機雜訊碼也被稱爲 假性隨機碼、膺雜訊碼、PRN碼、PN碼、或某種其他類 似術語。 定位系統1 〇〇還包括多個地面站，它們..例如可爲無線通 訊系統中的基地台120-1到120-k/例如120-1等每一個基 地台也發射由膺雜訊碼擴展的信號。來自基地台l2〇-i到 201007195 120-k的傳輸可與來自衛瞿 ^ ,' 衛星⑽·1到咖4的傳㈣調。或 者’基地台120-1到i2〇-k可與衛屋， 兴衛星130-1到130·η基本上 獨立地操作。在典型的混合衛星定位系統（sps)中，衛 星13(M到13〇·η所使用的PN竭與地面基地台12〇-!到 120-k所使用的ρν碼無關。 啓用了 ^位的行動終端UG可通過接收無線通道上來自 衛星130及/或基地台12〇的組合的膺雜訊擴展信號來確定

其位置。行動終端11G可將收到膺雜訊擴展信號的相位與 本地產生的膺#_目關並且基於相㈣移^來確定虛 擬距離。 如上所述，行動終端110可能需要針對每一個可能的膺 雜訊碼跨相位和頻率的維度進行搜索才能捕獲或以其他 方式確疋發射源的身份，以使得能進行進一步處理。捕獲 程序因行動終端唯一地標識各種膺雜訊碼的能力而複雜 化。 例如130-1等衛星用來擴展其信號的膺雜訊碼中的每一 個可能是唯一的’並且可與例如13〇·2到130-n等其他衛 星所使用的其他膺雜訊碼基本正交，膺雜訊信號並非真正 是正交的’並且任何兩個膺雜訊碼之間可能存在一些互相 關性質。作爲示例’ GPS衛星定位系統中所使用的膺雜訊 C/A Gold碼表現出21 dB數量級上的互相關抑制。即，由 第一 PN碼擴展的第一 SPS信號和由第二不同PN碼擴展 的第二SPS信號’在這兩個信號的收到功率相差大約21 dB 的情況下可能相關〃不同通道特性影響由不同衛星飛行器 11 201007195

向接收機發射的信號’而導致接收機接收到在超過C/A

Gold碼的互相關抑制能力的動態範圍上變化的衛星信號。 由於各種因音，#〜从 ^ 行動終端110可能經歷來自各種SPS源 的接收功率的廣泛變化。例如’比如130-1等衛星在空中 的位置可能影響在行動終端110處收到的信號品質和信號 功率來自例如13G.1等衛星的信號在衛星13(M接近地 平線時與衛星130-1直接在行動終端11〇頭頂上方時相比 • 可能經歷更大的路徑損耗。此外，遮擋或其他物理因素可 能影響無線通道和在該無線通道上收到的信號的品質。行 動終端110可能靠近建築物，並且該建築物可能基本上遮 蔽了行動終端110從而不能看見衛星13〇中的一或多個。 被遮擋的信號在抵達行動終端110之前可能經歷了相當的 降級。在一些情形中，從例如^04等衛星行進到行動終 端110的信號可能經過多條路徑，包括直接和反射路徑。 行動終端110可被配置成執行互相關處理並且可被配置 β 成在定位處理之前補償互相關。行動終端110可執行將收 到4s號與多個膺雜訊瑪中的每一個相關，並且爲每一種廣 雜訊碼確定和儲存兩個最佳相關峰值❶行動終端1 1 0可對 來自每一種膺雜訊碼的這些最大峰值執行互相關處理。如 果標識出互相關結果’則行動終端110可利用來自其最大 峰值被標識爲互相關結果的膺雜訊碼的相關結果的最佳 第二峰值。互相關結果可被丟棄並且定位處理可用最佳第 二峰值繼續進行。以此方式，行動終端11 〇不會因處理了 互相關信號的相關結果而招.致實質的不利結果。 12 201007195 以下是在行動終端110處理GPS信號的架構中描述的示 例°本文中描述的方法和裝置並不限於sps也不限於 GPS ’而是可應用於其中利用膺雜訊碼進行虚擬距離測量 的實質上任何定位系統。 爲了諸如在通電之際產生第一鎖定，配置成處理Gps衛 星信號的行動終端110中的接收機需要跨所有衛星PN碼 序列、所有PN碼相位假設、以及所有都卜勒頻率偏移量 φ 假設搜索才能捕獲必需的衛星信號。在第一鎖定時，行動 終端110可在24個衛星、預定範圍的都卜勒頻率、以及 1023個碼假設（其通常被實現爲2046次離散的半碼片碼 移位和計算）上搜索。在確定初始位置鎖定之後，行動終 端11〇可將被搜索的頻率和碼相的數目限定爲基於用來確 定初始位置鎖定的衛星信號的子集。行動終端110可將被 搜索的離散衛星PN碼序列的數目從24個限定爲實際可見 的衛星集.合，其通常爲8個，但也可能少至4個。 參 作爲示例，行動終端Uo可接收來自衛星13(Μ、13〇·2 和130-η的SPS信號。出於討論的目的，假定行動終端11〇 處接收自例如130-1和130·2等兩個衛星的信號位準至少 相差膺雜訊碼的互相關抑制值。 行動終端110通過將收到信號與膺雜訊碼的本地產生版 本相關來處理收到信號。行動終端丨10將收到信號與本地 產生的第一膺雜訊碼相關，後者可對應於第一衛星i 3心4 用來擴展這些信號的膺雜訊碼。 行動終端110可被配置成例如通過產生膺雜訊碼序列的 13 201007195 延遲版本來產生第一膺雜訊碼的多個相位偏移量。可將收 到信號與膺雜訊序列的本地產生版本中的每一個相關。行 動終端110可產生對應每一碼相的相關結果。行動終端可 對多個頻率假設中的每一個重複該相關程序，其中每一個 頻率假設可代表都卜勒導致的與標稱中心頻率的頻率偏 移量》 行動終端110隨後從相關結果中確定或標識最大峰值。 % 並非丟棄其餘相關結果，行動終端還可確定或以其他方式 從相關結果中標識最佳第二峰值。 行動終端110可對每一種膺雜訊碼重複相關處理，包括 確定最大峰值和最佳第二峰值。在該示例中，行動終端110 可爲與第一、第二和第η衛星^04、13〇_2和13〇 η相對 應的膺雜訊碼標識非雜訊相關結果。 行動終端110由此產生與第一膺雜訊碼、第二膺雜訊碼 和第η膺雜訊碼中每一個相對應的最大峰值和最佳第二峰 值。行動終端11〇對這些最大峰值執行互相關處理。如果 行動終端110確定這些峰值之一爲互相關結果，例如第二 膺雜訊碼的最大峰值，則行動終端11〇從相關結果中丟棄 該最大峰值並將最佳第二峰值選爲該膺雜訊碼的相關峰 值。行動終端ηο可使用所選峰值繼續進行定位處理。例 如，行動終4 110可針對所選峰值中的每一個確定虛擬距 離並基於虚擬距離測量來確定定位解1 圖2是接收機200的實施例的簡化功能方塊圖，接收機 2〇〇可以疋例如圖1的行動終端11〇内的定位接收機。接 14 201007195 收機200包括耦合至資料緩衝器220的資料捕捉模組 210。資料缓衝器220耦合至分片器232，後者耦合至多個 搜索器230-1到230-j。來自搜索器230-1到23Ο-j的輪出 被耦合至互相關處理器240。來自互相關處理器240的輸 出被耦合至定位處理器250。 接收機200可被配置成搜索和處理諸如GPS衛星飛行器 信號等PN編碼信號以進行定位。接收機2〇〇還可被配置 _ 成針對被搜索的每一個PN碼提取多個峰值，從而促進高 效地標識並非互相關產物的相關峰值。 一般而言，接收機200接收可包含來自多個衛星飛行器 的信號的複合信號，其中每一個信號是用不同PN碼編碼 的。搜索器230-1到230-j搜索每一個衛星，具體是搜索 接收機200視線中的每一個衛星。搜索器230-1到230-j 各自可被配置成維護從每一次搜索提取的N個最佳分序峰 值的列表。從搜索提取的峰值列表可根據任何數目的準則 | 來分類和排序。例如，比如230-1等每一個搜索器可將每 一個檢測出的峰值與雜訊或檢測臨界值進行比較並確定 峰值是否爲擾亂或干擾的結果β由搜索器23(M到23〇_j 執行的處理和排序可被稱爲衛星内峰值處理。 一旦所有衛星搜索完成並且各個搜索器230-1到230-j 各自已確立N個最佳峰值的排序列表，接收機2〇〇就可對 來自每一個搜索器的最佳峰值執行後續處理。例如，互相 關處理器240可被配置爲成對地將來自每一個衛星的最佳 峰值與來自其他衛星的最佳峰值進行比較，並選擇並非由 15 201007195 互相關導致的最强峰值來確定該衛星的虛擬距離測量。每 一個被標識爲互相關峰值的峰值都可被丟棄，以偏向提供 了該互相關峰值的搜索器所標識出的下一個最佳峰值。 接收機200(具體而言是每一個搜索器23〇)可提取任何 數目的最佳峰值。出於簡明和清楚的目的，對接收機2〇〇 的描述一般被局限於僅提取兩個最佳峰值。可如何執行對 附加峰值的處理將從對處理這兩個最佳峰值的描述變得 參 明顯。 資料捕捉模組210可包括與接收和處理收到信號相關的 那些接收機200部分。資料捕捉模組21〇可包括例如RF 前端，後者包括被配置成接收由各種SPS源在無線通道上 發射的膺雜訊碼擴展信號的無線接收機。無線接收機可將 收到信號進行濾波、放大以及變頻到基帶信號，並且可取 樣基帶信號以及將其轉換成數位表示。 資料捕捉模組210可被配置成將數位化取樣儲存在資料 ❷ 緩衝器220中。資料緩衝器220可被配置成儲存預定或可 變數目的取樣。在一個實施例中，資料緩衝器22〇可具有 固定數目的其中可儲存取樣的位置。在另一個實施例中， 資料緩衝器220可以是循環缓衝器，並且循環緩衝器中的 儲存位置數目可例如基於搜索器23〇的所需積分長度而動 - 態地變化。 分片器232可被配置成基於搜索器230的配置將這些取 樣分發給各個搜索器23〇。每一個搜索器23〇可被配置成 將緩衝器220中所儲存並由分片器232分發的取樣與本地 16 201007195 產生的膺雜訊碼相關。這些搜索器23〇可被配置成對來自 缓衝器220的相同取樣進行操作或者可被配置成對來自緩 衝器220的不同取樣進行操作。在一個實施例中，搜索器 230中的每一個被配置成對來自緩衝器22〇的相同取樣範 圍進行操作，但每一個搜索器23〇被配置成執行與不同膺 雜訊碼的相關。在另一個實施例巾，多個搜索器⑽可被

配置成對來自緩衝器22G的取樣的不同子集進行操作，但 可被配置成搜索相同的膺雜訊碼。 每-個搜索器230可具有類似的實現。每一個搜索器23〇 包括峰值搜索器234 ’後者被配置成將分片器232所分發 的取樣與本地產生的膺雜訊碼相關。峰值搜索器…可被 配置成針對多個頻率假設中的每—個和針對多個碼相中 的每一個產生相關結果。 236 »德處器234將相關結果中的4一個耦合至後處理器 理器236可被配置成例如從相關結果中確定最 值和最佳第二峰值。後處理器236可被配置成將代表 竭相和頻率偏移量組合 表 訊結果、或擾亂結果1處=爲有效相關結果、雜 與臨界值進行比較來作如基於將_ 通過檢查緊鄰的碼相和 ^ S器236可例如 確定。將來自鱗列巾每t 顧來作出擾亂 比較，並且如果所有關結果與臨界值進行 這些槽標記爲擾亂/料㈣值，财㈣陣列中的 後處理器236 了從既未被標記成雜訊槽也未被標記成擾 17 201007195 亂槽的那些槽中確定最大峰值和最佳第二峰值。此外，後 處理器236·可被配置成基於.最大峰值的位置來確定最佳第 二峰值。 後處理器236可被配置成確定是否存在早期到達峰值， 並且可確定最佳其他峰值，其中用語「其他」是指除早期 到達峰值以外的峰值《早期到達峰值可在例如最大峰值對 應於複合收到信號的較晚到達多徑分量的場合下出現。後 • 處理器236可被配置成將對早期到達峰值的搜索限定於來 自最可能包含早期到達峰值的相關結果的那些槽。 後處理器236可例如通過檢查最大峰值周圍的預定可允 許區域内未被榡識成擾亂槽的槽來確定早期到達峰值。該 可允許區域可以是例如圖7的碼空間搜索區域7〇〇中指出 的可允許區域。可允許區域可例如出現在比最大峰值的槽 早2個到4個碼相碼片内，以及可出現在最大峰值的4個 頻率假設槽内。圖7的碼空間搜索區域700的時間維度通 > 過整個碼片的遞增來示出，但並不限於整個碼片，並且相 關結果可通過部分碼片偏移量的遞增來確定。 圖7圖解具有被表示爲最大峰值702的槽的碼空間搜索 區域700，可允許區域的時間維度可被配置成比最大峰值 702早2到4個碼相碼片7 j 〇出現。此外，可允許區域的 頻率維度可被配置成出現在最大峰值7〇2的4個頻率假設 720内’即加或減4個頻率假設。當然，可允許區域的實 際維度可被配置成某個其他值，並且甚至無需在碼片遞增 的情況下出現。 18 201007195 2卜後處理器236在將相關結果標識爲早期到達峰值 之前可將候選相關結果與預定臨界值進行比較。在一個實 =例中，後處理器236可被配置成將候選相關結果與基於 β大^值的值確定的臨界值進行比較，其中最大峰值的值 ° 、是例如最大峰值處的相關結果的能量值、幅值等或其 °例如，來自可允許區域的候選相關結果可能需 要落在最大峰值的6 dB以内才能被認爲是有效早期到達 峰值。後處理器236可在滿足早期到達峰值的準則的情況 下標識早期到達峰值的存在。 後處理器236可與早期到達峰值無關地確定最佳第二峰 值或者可在無早期到達峰值的條件下確定最佳第二峰值 的存在。最佳第二峰值可對應於最大♦值之後並非擾亂槽 或出現在禁止區域以外的下—個最佳峰值。禁止區域可例 基於最大峰值的位置來確定，以便排除頻率旁波瓣、自 •關波尖或最大峰值的較晚到達路徑。後處理器咖可 被配置成例如定義如圖8的碼空間搜索區域刪中所示的 禁止區域。 碼空間搜索區域800圖解最大峰值8〇2和禁止區域，其 中不止區域包括最大峰值8〇2的一個頻率假設82〇内的相 關結果。禁止區域還可包括作爲最大峰值802的-個碼相 假叹810内與4個頻率假設83〇内的組合的相關結果。圖 8的碼空間搜索區域800的時間維度通過整個碼片的遞增 來不出，但並不限於整個碼片，並且相關結果可通過部分 碼片偏移量的遞增來確定。 201007195 後處理器2 3 6春缺~τ τ- I j· 田然可不止報告最佳第二峰值， 任何數目的峰值。你丨1報告 第三峰值、最佳第=器236可標識和報告最佳 珉隹第四峰值、或任何數目的峰值。 在個實施例中’後處理器236可被配置 夸值存在的情況下抑制最佳第二峰值處理。在另 例中，後處理器236可被配置成在早期到達峰值存在 ❹ 況下將早期到達峰值選爲第二峰值，並且可丢棄或以其他 方式忽略最佳第二峰值。 、 互相關處理器240可被配置成確定來自多個搜索器230 的每一對最大峰值之間的互相關。互相關處理器24〇可被 配置成基於例如通過比較與最大峰值相關聯的參數來確 定最大♦值的互相關，這些參數包括但不限於都卜勒偏移 量、載波干擾比、信號强度、以及其他參數或某種參數組 合。或者’互相關處理器可以用與用來確定最大峰值不同 的膺雜訊碼來對每一個收到信號執行互相關，從而標識互 相關的可能性。如果互相關處理器24〇將最大蜂值標識爲 互相關，則互相關處理器丢棄被標識爲互相關結果的最大 峰值。互相關處理器240可選擇來自具有該互相關結果的 搜索器230的最佳第二峰冑。互相關處理器24〇彳以但並 非必須使用最佳第二峰值執行互相關處理。 定位處理器250可對所選峰值進行操作。例如，定位處 理器250可被配置成確定與所選峰值中每一個相對應的虛 擬距離測量值。 通過利用多峰值處理，接收機2〇〇能夠基於搜索器23〇 20 201007195 的單遍處理確定多個不同相關結果，同時允許並且校正潛 在互相關結果的效應。 圖3是碼相搜索器230的實施例的簡化功能方塊圖。圖 3的碼相搜索器23 0是可在圖2的接收機中使用的替換實 施例。 _ _

碼相搜索器230包括被配置成接收例如來自分片器的輸 入取樣的相關器310。相關器310還接收本地產生的膺雜 訊碼的版本》相關器310將收到信號與本地產生的膺雜訊 碼相關並且將相關結果耦合至峰值檢測器320。 峰值檢測器320被配置成在控制器340的控制下操作以 確疋最大♦值或最佳第二峰值β來自峰值檢測器32〇的結 果被儲存在結果缓衝器330中。控制器340可被配置成控 制峰值檢測器320確定最大峰值。例如，控制器mo可峰 定峰值檢測器中的當前峰值是否爲最大峰值，並且可在結 果爲最大峰值的情況下控制峰值檢測器將該結果儲存在 結果緩衝器330中。類似地，控制器32〇可基於對最大峰 值的當前確定來確定峰值檢測器32〇中的或者先前儲存在 結果緩衝器330中的峰值是否爲最佳第二 期到達峰值或最佳其他峰值。 峰值其7爲早 控制器340執行儲存在諸如記憶體342等電腦可讀取媒 ，中的—或多條電腦可讀取指令。控制器鳩在執行這些 扣令時可執行本文中描述的碼相處理方法。 碼產生器360可被配置成產生膺雜訊碼。碼產生器36〇 的輸出被貧合至碼相移位器35G，後者操作以改變廣雜訊 21 201007195 碼的相位。碼相移位器350可被配置成通過遞增整個膺雜 訊碼片或膺雜訊碼片的分數來改變碼相。耦合至碼相移位 器350的頻率移位器352可操作以通過遞増碼相假設來偏 移信號的頻率。控制器340可控制碼相移位器35〇和頻率 移位器352,以使得能夠進行跨預定範圍的碼相（時間） 維度和頻率維度的碼相搜索。 圖4是碼空間搜索中多相關峰值處理的方法4〇〇的實施 • 例的簡化流程圖。方法400可由例如圖2的接收機在處理 在如圖1的系統中描繪的無線通道上收到的膺雜訊擴展信 號時執行。 方法400始於方塊410,其中接收機將諸如由圖3的頻 率移位器提供的頻率偏移量配置成預定偏移量頻率。接收 機前進至方塊420並初始化正搜索的特定膺雜訊碼的碼 相。 接收機前進至方塊430並確定收到信號與在該特定頻率 參偏移量下本地產生且經相移的膺雜訊碼的相關性。接收機 可例如確定與該相關性相關聯的能量或指示相關性的某 個其他值》接收機前進至判定方塊434並確定與特定碼相 偏移量和頻率偏務量相對應的槽的相關結果是否超過預 定雜訊臨界值。 如果在判定方塊434處接收機確定相關結果大於雜訊臨 界值，則接收機前進至方塊436並儲存該槽的峰值。接收 機從方塊436前進至判定方塊440。如果代替地在判定方 塊434處接收機確定相關結果不大於雜訊臨界值，則接收 22 201007195 機前進至方塊438並將該槽標記或以其他方式標識爲雜訊 槽。接收機從方塊438前進至判定方塊44〇。 在判定方塊440處’接收機確定是否已搜索該膺雜訊碼 的所有所需碼相。若否，則接收機前進至方塊442，在此 接收機遞增碼相偏移量。接收機自方塊442返回方塊 以計算下一個相關結果。 如果在判定方塊440處接收機確定已搜索了所有所需碼 Φ 相，則接收機前進至判定方塊45〇以確定是否已搜索了整 個頻率空間《若否，則接收機自判定方塊45〇前進至方塊 452並遞增頻率偏移量。接收機自方塊452返回方塊 以重新初始化碼相偏移量並產生相關結果。 如果在判定方塊450處接收機確定已搜索了所有頻率， 則接收機前進至方塊460並執行峰值搜索，其中接收機從 相關結果中確定最大峰值·，忽略被標識爲擾亂的任何槽。 擾亂標識在以上進行了描述，並且可實現爲峰值搜索程序 ® 的一部分或者可在峰值搜索過程之前且與其不同地實現。 在標識出最大峰值之後’接收機前進至方塊47〇並確定 最佳早期峰值^在標識出最佳早期峰值之後，接收機前進 至方塊480以確定最佳其他峰值。接收機可返回多個峰值 以進彳于疋位處理’這多個峰值包括最大峰值、以及最佳早 期峰值和最佳其他峰值中的一或多個。 圖5是可例如由接收機在處理圖4的方法時執行的最佳 早期峰值處理方法470的實施例的簡化流程圖。 方法470始於方塊510,在此接收機標識最大峰值的槽' 23 201007195 接收機前進至方塊520並且遮罩或以其他方式不考慮被標 識爲擾亂槽的那些槽◊接收機前進至方塊’53〇並且對槽進 行遮罩以便僅包括與可允許區域内的槽相對應的那些相 關結果。可允許區域可例如如圖7中所示。作爲示例可 允許區域可比最大峰值早2到4個碼相碼片出現。此外， 可允許區域的頻率維度可被配置成出現在最大峰值的4個 頻率假設内。 • 在標識出可允許區域之後，接收機前進至方塊540並選 擇可允許區域中的最高非擾亂值。接收機前進至判定方塊 544並確定該峰值是否超過預定臨界值。該預定臨界值可 以是基於最大峰值的值的。例如，該預定臨界值可落在最 大峰值的相關能量的6 dB以内。 如果早期到達峰值超過該臨界值’則其爲有效結果。接 收機前進至方塊550並且儲存該有效的皁期到達峰值結 _ 果。接收機還可將早期到達峰值存在指示符置位或者清除 不存在指示符。接收機自方塊550前進至方塊56〇並完成。 如果在判定方塊544處接收機確定該峰值不超過臨界 值，則接收機前進至方塊546，在此接收機指示不存在早 期到達峰值。接收機自方塊546前進至方塊56〇並完成。 圖6是最佳其他峰值處理的方法480的實施例的簡化流 程圖。方法480可例如由揍收機在處理圖4的方法時執行。 方法480始於方塊610，在此接收機從碼空間搜索區域 中標識最大夸值。接收機前進至方塊620並且不考慮擾亂 槽。接收機前進至方塊630並且基於禁止區域來遮罩相關 24 201007195 結果。禁止區域可包括例如落在最大峰值的―個頻率假設 内的相關結果。禁止區域還可包括作爲最大峰值的一個瑪· 相假設内與4個頻率假設内的組合的相關結果。 接收機前進至方塊64G並且從禁止區域以外的區域中選 其他方式確定最大峰值。接收機將該值標識爲最佳 其他峰值。接收機前進至方塊650並完成。 本文中描述了在無線設備中進行多峰值處理以解決與 # 碼相搜索結果的可能互相關有關的問題的方法和裝置。報 告多個峰值並基於互相關處理選擇這多個峰值之一可簡 化和改進碼相搜索處理以進行定位處理。 如本文中所使用的，使用術語耦合或連接不僅指直接耦 合或連接也指間接耦合。在兩個或多個方塊、模組、設備、 或裝置被耦合的場合，在這兩個耦合的方塊之間可能有一 個或以上居間方塊。 結合本文所揭示的實施例描述的各個說明性邏輯區 ^ 塊、模組、以及電路可用通用處理器、數位信號處理器 (DSP)、精簡指令集電腦（RISC)處理器、專用積體電路 (ASIC)、現場可程式閘陣列（FpGA)或其他可程式邏輯 器件、個別的閘門或電晶體邏輯、個別的硬體組件、或其 設計成執行本文中描述的功能的任何組合來實現或執 行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，處理 器可以是任何處理器、控制器、微控制器、或狀態機。處 理器還可以被實現爲計算設備的組合，例如Dsp與微處理 器的組合、多個微處理器、與Dsp核心協作的一個或更多 25 201007195 個微處理器、或任何其他此類配置。 結合本文所揭示的實施例描料枝、 步驟可直接在硬體中、乂1„ 序或演算法的 在 纟理11執行的敕體模組中、或 者的組合中體現。方法或程序㈣各個步驟或動作

可精示次序執行，或者可以另—次序執行。此外，一Γ 或以上程序或方法㈣可被省略，或者—個或以上程序或 方法步料被添加到這些方法和過序中。附加步驟方 塊、或動作可被添加在這些方法和程序的開始、 居於現有要素之間。 -° 一

提供了以Jl對所揭示的實施例的描述是爲了使得本領 域任何技藝人士皆㈣製作或使用本發明^對這些實施例 的各種修改對於本領域一般技藝人士而言將是明顯的，並 且本文中所定義的普適原理可被應用於其他實施例而不 會脫離本發明的精神或範圍。因而，本發明並非意在被限 疋於本文中所示出的實施例，而是應當被授予與本文中所 揭示的原理和新穎性特徵相一致的最廣義的範圍。 【圖式簡單說明】 結合附圖理解以下闡述的詳細描述，本發明揭示的實施 例的特徵、目標和優點將變得更加明顯，在附圖中相同的 要素具有相同的附圖標記。 圖1是定位系統的實施例的簡化系統示圖。 圖2是接收機的實施例的簡化功能方塊圓。 26 201007195 圖3是碼相搜索器的實施例的簡化功能方塊圖。 圖4是碼空間搜索中多相關峰值處理的方法的實施例的 簡化流程圖。 圖5是最佳早期峰值處理的方法的實施例的簡化流程 圖。 圖6是最佳其他峰值處理的方法的實施例的簡化流程 圖。 _ 圖7是圖解受限碼空間搜索區域的示例的簡化示圖。 ρ 圏8是圖解受限碼空間搜索區域的示例的簡化示圖。 【主要元件符號說明】 100 定位系統 110 行動終端 120 基地台 130 衛星 200 接收機 210 資料捕捉模組 220 資料緩衝器 230 碼相搜索器 232 分片器 234 峰值搜索器 236 後處理器 240 互相關處理器 27 201007195 250 定位處理器 310 相關器 320 峰值檢測器 330 結果緩衝器 340 控制器 342 記憶體 350 碼相移位器 352 頻率移位器 360 碼產生器 28

Claims (1)

1. 201007195 七、申請專利範圍： 種在一無線通訊設備中進行碼相處理的方法，該 方法包括以下步驟： 接收一無線通道上的一膺雜訊擴展信號； 針對多個頻率假設中的每一個’將該膺雜訊擴展信號與 一本地膺雜訊序列的多個延遲版本相關，以產生多個相關 結果； φ 從該等多個相關結果中確定一最大峰值； 從該等多個相關結果中確定一第二峰值；以及 輪出與一第一碼相和第一頻率假設相對應的該最大峰 值以及輸出與一第二碼相和第二頻率假設相對應的該第 二峰值。 2.如請求項1之方法，還包括以下步驟： 確定該最大峰值與對應於一第二假性隨機雜訊序列的 一第二相關的一峰值的一互相關性；以及 基於該互相關性，選擇該最大峰值或第二峰值之一以進 行定位處理。 〜 如相求項1之方法’其中從該等多個相關結果中確 s第蜂值之步驟，包括基於該第一相位和第一頻率確 定一早期到連峰值” 29 201007195 4·如請求項3之方法，Α由七 驟包括·· ·疋該早期到達峰值之步 2到4個碼片假設到達的槽; 標識比該最大辛值早 從該等標識出的槽中確定一最大值 與一預定臨界值進 行比較；以及 如果該最大值超過該預定 值的存在。 將來自該等標W的槽的該最大值輿一 到達峰 臨界值，則標識該早期 5.如請求項1之方法， 定該第二峰值之步称，包:二:：等多個相關结果" 設内的結果料的該等多：::=值的，率假 峰值。 相關結果中確定一最佳其他 6. 如請求項1之t、、±_ 定該篦-處 ，其中從該等多個相關結果中確 設二==称，包括從除該最大峰值的-_相假 確定一最佳其料^的結果以外的該等多個相關結果中 定該第二^求項1之方法冑中從該等多個相關結果中確 以外的該等】 = 包括從除該最大峰值的頻率旁波瓣 個相關…果中確定一最佳其他峰值。 請來項1之方法，其中從該等多個相關結果中確 201007195 定該第二峰值之步驟包括： 確定一早期到達峰值的存在性； 在該早期到達峰值不存在的情況下，確定一最佳其他峰 值；以及 基於該早期到達峰值的存在性，確定該第二峰值爲該早 期到達峰值或該最佳其他峰值之一。

   • 一種在一無線通訊設備中進行碼相處理的方法，該 方法包括以下步驟： 將一收到信號與一假性隨機碼相關，以產生多個相關結 果； 從該等相關結果中確定一最大峰值和一最佳第二峰 值；以及 確定該最大峰值與至少一個不同假性隨機碼“一互相 關性。

   10. -種在-無線通訊設備中進行碼相處理的方法，該 方法包括以下步驟： 跨多個頻率假設中的每一個 將一收到信號與一假性隨 機碼的多個相位中的每一個相B # 相關’以產生多個相關結果; 從談等多個相關結果中，確定 足大於一預定雜訊臨界值的 一最大峰值； 基於從該等相關結果的一第_ ^ 子集中確定的一早期峰 值或從該等相關結果的一第二 卞果中確定的一最佳其他 31 201007195 峰值二者之一，來確定一第二峰值； 確定該最大峰值與基於一不同假性隨機碼確定的至少 一個附加最大峰值的-互相關性；以及 基於根據該互相關性沾VI,办 荆庇的該最大峰值或該第二峰值二者 之一，來確定一虛擬距離。 11. 如請求項1 〇之方法，其中確定該早期峰值之步称 Φ 包括： 確定該等相關結果的該第一子集包括落在與比該最大 4值的一碼相早2到4個碼片假設的碼相相對應的結果内 的相關結果； 從該第一子集中確定一最大值； 將來自該第-子集的該最大值與一預定臨界值進行比 較；以及 如果該最大值超過該預定臨界值，則將該最大值標識爲 該早期峰值並且指示該早期峰值的存在。 12. 如請求項11之方法’其中該預定臨界值包括落在該 最大峰值的一值的6 dB以内的一臨界值。 13·如請求項10之方法，其中確定該最佺其他峰值之 步驟包括： 確疋該等相關結果的該第二子集包括落在讓最大峰值 的個頻率假設内的結果内的相關結果，以及包括落在該 32 201007195 最大峰值的一個碼相假設和4個頻率假設内的相關結果； 以及 確定该第二子集中的一最大相關爲該最佳其他峰值。 14. 一種用於在一無線通訊設備中進行碼相處理的裝 置，該裝置包括： 一峰值搜索器，其配置成針對多個頻率假設中的每一 • 個，將一收到假性隨機雜訊擴展信號與一本地假性隨機雜 訊序列的多個延遲版本相關，以產生多個相關結果；以及 一後處理器，其耦合至該峰值搜索器並被配置成從該等 多個相關結果中確定一最大峰值和一第二峰值以進行定 位處理》 15. 如請求項14之裝置，還包括一互相關處理器，其 耗合至該後處理器，並被配置成確定該最大峰值與對應一 參附加假性隨機雜訊序歹㈣至少一個附加最大峰值的二互 相關性，並且被進一步配置成輸出一所選峰值集。 二:請求項15之裝置’其中該互相關處理器被配置 烕基於該互相關來選擇該所選集的該最大峰 峰值二者之一。 取該第二 如請求項15之裝置’還包括一定位處理 合至該互相關處理器並被配置成針對該選、 1 ^峄值集中的 33 201007195 多個峰值確定一虛擬距離β 18. 如請求項14之裝置，其中該後處理器被配置成從 除該最大峰值的一個頻率假設内的結果以外的該等多個 相關結果中確定該第二峰值。 19. 如請求項14之裝置，其中該後處理器被配置成從 _ 除該最大峰值的一個碼相假設内和4個頻率假設内的結果 以外的該等多個相關結果中確定該第二峰值。 20. 如請求項14之裝置，其中該後處理器被配置成通 過確疋一早期到達峰值的存在性、在該早期到達峰值不存 在的情況下確定一最佳其他峰值、以及基於該早期到達峰 值的存在性確定該第二峰值爲該早期到達峰值或該最佳 其他峰值二者之一，來碓定該第二峰值。 21. —種用於在一無線通訊設備中進行碼相處理的装 置，該裝置包括： 用於接收一無線通道上的一假性隨機雜訊擴展信號 構件； 、 用於針對多個頻率假設中的每一個，將該假性隨機雜訊 擴展信號與一本地假性隨機雜訊序列的多個延遲版本相 關’以產生多個相關結果的構件； 用於從該等多個祖關結果令確定一最大峰值的構件； 34 201007195 及 用.於從該等多個相關結果中確定 一第二峰值的構件；以 率假設相對應的該最 二頻率假設相對應的 用於輸出與一第一碼相和第—頻 大峰值以及輸出與一第二蝎相和第 該第二峰值的構件。 取指令的電腦可讀 該電腦執行以下動 22. —種編碼有一或多條電腦可讀 取媒體’該指令在由胃電觸執行時使 跨多個頻率假設中的每 機碼的多個相位中的每一 從該等多個相關結果中 一最大峰值； 一個，將一收到信號與一假性隨 個相關，以產生多個相關結果； ，確疋大於一預定雜訊臨界值的 基於從談等相關結果一一 或從該等相關結果的一第丄：集確…早期峰值 二者之—，央一集確定的一最佳其他峰值 來確疋一第二峰值； 確定該最大峰值與某於χ π -個附加最大…假性隨機碼確定的至少 穴峰值的-互相關性；以及 基於根據該互相關性的該最水 之一來確定-虛擬距離。 值或第一峰值二者