TW500927B - Signal detector employing correlation analysis of non-uniform and disjoint sample segments - Google Patents

Signal detector employing correlation analysis of non-uniform and disjoint sample segments Download PDF

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TW500927B
TW500927B TW089105655A TW89105655A TW500927B TW 500927 B TW500927 B TW 500927B TW 089105655 A TW089105655 A TW 089105655A TW 89105655 A TW89105655 A TW 89105655A TW 500927 B TW500927 B TW 500927B
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Steven A Gronemeyer
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Conexant Systems Inc
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500927 A7 B7 6078PIF.DOC/002 五、發明說明(丨) 背景 I. 發明領域 本發明是有關於一種使用相關分析之訊號偵測之領 域,且特別是有關於一種將取樣以時間來分割成片段’且 可能是非一致長度,再將各片段分析結果組合起來之相關 分析,用以達到較佳之訊噪比(Signal to Noise Ratio ’ 簡稱SNR)。 II. 發明背景 全球定位系統(G1 oba 1 Pos i t i on i ng Sys t em,簡稱 GPS) 是包括24個地球軌道之人造衛星之集合。每個GPS人造 衛星在地球上空約11,000哩的精確軌道運行。GPS接收器 至少鎖定其中3個人造衛星,然後藉以得到精確的位置。 .每個人造衛星傳送出以唯一的虛擬雜訊(Pseudo-Noi se, 簡稱PN)碼調變的訊號。每一個PN碼包括具有1023個切 片(chip)的序列,每數毫秒重覆一次,其重覆率與1.023Μί^ 的切片率(chip rate)—致。每個人造衛星以相同的頻率 傳送。在民間應用上,此頻率爲一般所知的L1,良卩 1575·42ΜΗζ。GPS接收器所接收到的爲其所能見到的人進 衛星的傳送訊號的混合訊號。接收器將所接收的訊號與室寸 應之人造衛星之位移過之ΡΝ碼做相關運算,藉以偵測年寺 定之人造衛星之傳訊。當相關性的準位足夠高時,則對年寺 定之位移及ΡΝ碼,可得到相關性的準位的峰値,即接收 器偵測到對應此特定之ΡΝ碼之人造衛星之傳訊。然後, 接收器與此人造衛星之後續之傳訊之間,可藉此位移ΡΝ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · 1-------- 訂—----I — . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.DOC/002 A7 ____ B7 五、發明說明(1) 碼來達到同步。 藉者§十算接收自該人造衛星之傳訊之碼相位(c〇de phase) ’可以計算接收器與該人造衛星之間的距離。碼相 位爲時間延遲’以切片或切片的分數來表示,爲人造衛星 之傳訊自人造衛星至接收器之間,歷經約11,〇〇〇哩之傳 送距離。接收器將接收到訊號經都卜勒位移(Doppler Shift) 校正後’再將其與特定之人造衛星之位移後之PN碼做相 關運算’即可得出該人造衛星之碼相位。要計算人造衛星 之位移碼相位’是要得到接收到的訊號之相關性的階度之 極大値。 接收器將一個人造衛星之碼相位轉換爲時間延遲。將 時間延遲乘上人造衛星的傳訊的行進速度,可以計算接收 .器與人造衛星之間的距離。接收器同時也知道每個人造衛 星的精確軌道。接收器根據這些資訊定義環繞該人造衛星 的球體’而此接收器必然位於定義之此球體上,此球體的 半徑等於接收器根據碼相位所計算出來的距離。接收器對 至少對三個人造衛星進行這些處理過程。根據接收器所定 義的至少三個球體的交點,可推導出接收器所在的精確位 置。 都卜勒位移是由人造衛星與接收器之間沿著視線 (Une-Of-Sight,簡稱L0S)相對運動所造成傳訊的頻率位 移。可以證明此頻率位移爲等於i;L〇s/A,其中yL〇s爲人 造衛星與接收器間沿著L0S的相對運動的速度,;I爲傳訊 的波長。假如接收器與人造衛星爲沿著L0S彼此接近,則 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝 ____- ^-------- 500927 ,〇78PIF·DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 都卜勒位移爲正値;反之,若接收器與人造衛星爲沿著LOS 彼此遠離,則都卜勒位移爲負値。 都卜勒位移會使由人造衛星偵測到的碼相位改變,而 與確實的數値不同。因此,GPS接收器在要經由相關分析 來計算某個人造衛星的碼相位之前,必須先校正人造衛星 的傳訊的都卜勒位移。 上述狀況可以由第1圖來舉例說明,圖示中包括GPS 接收器10及三個人造衛星12a、12b、及12c。每個人造 衛星12a、12b、及12c皆傳訊至GPS接收器10。人造衛 星12a沿著LOS以速度:14接近GPS接收器10 ;人造衛 星12b沿著LOS以速度f 16離開GPS接收器10 ;以及, 人造衛星12c沿著LOS以速度:18離開GPS接收器10。 .因此,假設λ的載波波長,由人造衛星12a送出的傳訊會 有正的都卜勒位移Γ/ λ ;由人造衛星12b送出的傳訊會 有負的都卜勒位移f/λ ;以及,由人造衛星12c送出的 傳訊會有負的都卜勒位移;7λ。 GPS接收器是對接收訊號20的有限部份做取樣,再處 理這些取樣,來達到其功能的。一般而言,外在的限制條 件會限制了取樣週期的大小和次數。例如,以行動電話整 合GPS接收器爲例,取樣窗必須限制在電話未傳訊的期間。 其目的是爲了避免在人造衛星的傳送器與GPS接收器1〇 之間造成干擾。 問題是受有限的取樣窗的影響的訊噪比可能不足以用 來偵測人造衛星的傳送器的存在及範圍。例如,其訊號可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --裝 —-訂---------. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 500927 6078PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(γ) 能使得沒有一組特定的假設的相關値會顯著地大於由其他 假設測試所得到的相關値。 更甚者,很難組合不同時段中所擷取的取樣,因爲每 一個都依從於不同的碼相位,此碼相位必須在組合各片段 之前得到,但這些碼相位是未知的。爲了提昇接收訊號20 的訊噪比,習知技藝在受外在限制條件的影響下,必須在 接收訊號20微弱時放棄運作,或者是擴展取樣的期間。 在一些應用中,例如在行動電話整合GPS接收器10,擴展 取樣窗是不可行的,因爲會使得接收訊號20受到電話傳 送器的無法忍受的干擾。在此類的應用中,實際的結果是 當接收訊號20微弱時得暫停運作。此種情形是常發生的, 因爲GPS人造衛星的傳訊要經過約11,〇〇〇哩的旅程,並 .且因爲其他人造衛星的傳訊會對某一人造衛星造成雜訊。 因此,需要一種訊號偵測器來克服習知技藝的缺點。 同樣的,亦需要一種GPS接收器10來克服習知技藝的缺 點。 相關申請案 此申請案和下列申請有關,U.S. Patent Application Serial No .09/145,055,於1998年九月一日申請,名稱 爲"DOPPLER CORRECTED SPREAD SPECTRUM MATCHED FILTER1’,以及 U.S· Patent Application Serial No· „/______,申請時之資料爲Lyon & Lyon Dkt . No. 241 / 152,名稱爲"SIGNAL DETECTOR EMPLOYING COHERENT INTEGRATION",其皆爲本案之委托人所擁有,完全如其所 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -訂---------^9. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.DOC/002 … _B7_ 五、發明說明(ί ) 宣示的,皆藉此完全列入此處之參考。 圖式之簡單說明 第1圖是GPS接收器運作之環境之例子。 第2圖是依照本發明一實施例的一種訊號偵測器的方 塊圖。 第3圖是第2圖之訊號偵測器之運作方法之流程圖。 第4圖是依照本發明之一 GPS接收器之一實施例。 第5圖是依照本發明之一比對過濾器之一實施例所輸 出之資料結構。 第6圖是依照本發明之一 GPS接收器之一實施例之資 料流。 第7圖是依照本發明之一實施例之組合多數個相關陣 列之時序圖。 第8圖是依照本發明之一比對過瀘器之一實施例。 第9圖是依照本發明之一 GPS接收器之運作方法之一 實施例。 第10A圖至第10C圖是依照本發明之一 GPS接收器之 運作方法之一實施例。 第11A圖至第11C圖是依照本發明之一比對過濾器之 運作方法之一實施例。 第12圖是依照本發明之一 GPS接收器之運作方法之 一實施例。 第13A圖至第13B圖是依照本發明之一 GPS接收器之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 500927 A7 B7 五、發明說明(彡) 運作方法之一實施例。 發明摘要 依照在此所廣泛敘述之本發明之目的,提供一種訊號 偵測器,設計成將對接收訊號之取樣之片段做相關分析之 結果組合起來,其中每個片段可能具有非一致長度,且是 由不同且不重疊的時間週期所取得的。在一實施例中,此 片段是在任意長度及任意時間之取樣窗取得的,以及該片 段處理後的結果被連續地組合起來,直到達到一訊噪比位 準爲止。 在一實施例中,此訊號偵測器爲一 GPS接收器的一部 份。在此實施例中,此GPS接收器包括無線電頻率(Radio Frequency,簡稱RF)接收器、取樣電路、時序電路、偏移 測量電路、PN碼產生器、比對過濾器、以及GPS處理器。 RF接收器將接收訊號解調(demodulate),得到基頻 (baseband)訊號。取樣電路依據時序電路所產生之時序訊 號,在所定義之取樣窗內對基頻訊號提供一取樣之片段。 比對過濾器依照複數個PN碼、都卜勒位移、及碼相位假 設對該取樣之片段做處理。 在一實踐中,針對每一取樣的片段,比對過濾器對不 同的PN碼、都卜勒位移、及碼相位假設之組合與該取樣 片段做相關,輸出推導之相關資料。依照此實踐,可將此 相關資料分組,以對應於不同的特定假設及假設的範圍° 在一實踐例中,此相關資料包括複數個陣列,其中每一陣 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 一訂-------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 927 078PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1、發明說明(/]) 列對應於一 PN碼假設,陣列中的每一列對應於一都卜勒 位移假設,陣列中的每一行對應於一碼相位假設,陣列中 的每一個元素爲對應於該取樣與該PN碼、都卜勒位移、 及碼相位假設之組合之相關程度之測量値。 PN碼產生器產生之該PN碼假設,送至比對過濾器的 輸入。在一實施例中,都卜勒位移假設是在比對過濾器內 部產生的。GPS處理器發出資料擷取指令至取樣電路及比 對過濾器’指示取樣電路擷取一取樣片段,以及指示比對 過濾器處理該取樣片段。GPS處理器同時也根據由GPS無 線電接收器局部產生的時序訊號來產生框架標識,再將框 架標識送給偏移測量電路。偏移電路計算由GPS處理器所 發出的資料擷取指令之時間與下一個框架標識之時序間之 •偏移。此資訊供GPS處理器在組合不同取樣片段之處理結 果時使用。 在一實施例中,對累積相關資料做維護。當取得一個 新的取樣片段的相關資料,將此新的相關資料與該累積相 關資料做組合。依照此實施例,GPS處理器對一特定人造 衛星做相關資料的累加,直到達到一訊噪比位準。在一實 踐中,對一特定人造衛星之資料做維護,直到可以決定該 人造衛星之存在與範圍爲止。 使用不同片段間之碼相位之差異之演算法,即使其真 實碼相位是未知的,來組合由不同的取樣片段推導出之相 關陣列。在一實施例中,其中一個給予之取樣片段之相關 資料,包括複數個陣列,該些陣列中之每一陣列對應於一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁)
500927 6 0 7 8 PIF. DOC/0 0 2 A7 B7 五、發明說明(y ) 特定之PN碼假設,且一個陣列中之每一列對應於一特定 之都卜勒位移假設,累積相關陣列以第一片段之相關陣列 爲啓始値。然後,一次一個陣列,在一個陣列中則爲一次 一列地,將第二個取樣片段的相關陣列與累積相關陣列做 組合。對一特定之人造衛星(PN碼),無限期地繼續此程序, 直到可以精確地偵測到該人造衛星之存在及範圍爲止。 對應於一列的碼相位差是由第一片段之開始及第二片 段之開始,以及對應於該列之都卜勒位移假設間之全部時 間偏移推導得到。 在一實踐例中,碼相位差由下列等式求得:
ACP = [(Fpn +D)xAr]modulo lmS 其中ACP爲碼相位差,爲1 · 023MHz之次PN頻率(ruminal PN rate),D是對應於該陣列之都卜勒位移,以及ΑΓ爲第 一片段與第二片段之取樣週期開始間之時間偏移。lmS的 數値是PN碼的週期。因爲此碼爲週期性的,因此想要的 碼相位差爲碼週期的分數部份。這在前面等式中以modulo lmS的運算來表現。 在此實踐例中,第一及第二片段皆至少擴展一個框 架,並且在偏移開框架標識的時間開始。第一及第二片段 的偏移時間分別爲及’皆由偏移電路決定。依照 此實施例,利用此偏移時間來求得前面等式的ΔΓ的等式如 下··
AT = {Tn^T2+OSx-OS2)xS 在後面的等式中,7;爲在第二片段的開始時出現之框 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----i 丨丨 I-訂--------I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.DOC/002 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(1 ) 架標識的時序,並且由此定義。同樣的,G是在第一 片段的開始時出現之框架標識的時序,並且由此定義05^。 變數s爲局部時基的誤差,此爲gps接收器中的局部石英 晶體振盪器所產生之局部時基相對於GPS人造衛星定義之 時間所產生之誤差。 然後,使甩此碼相位差來組合相關陣列的列。在一實 踐例中,根據此碼相位差來對第二片段之相關資料之列做 循環位移。然後,將位移過的列加到累積相關資料的對應 的列,一次一個資料元素。對第二片段的每一陣列的每一 列,重覆此程序。其結果爲由第一及第二片段之結果組合 後的複數個累積相關陣列。 依照前面之方式,將另外的片段的相關陣列與累積相 .關陣列做組合。對於所給予的一個人造衛星,持續此組合 片段之程序,直到訊噪比足以讓該人造衛星的存在及範圍 可以被精確地決定爲止。 同時也提出相關的運作方法及電腦可讀取媒介。 較佳實施例 I.訊號偵測器槪述 請參照第2圖,其繪示依照本發明一實施例的一種訊 號偵測器的方塊圖。如圖所示,此訊號偵測器包括一個用 來接收訊號片段的接收器30。這些片段可能是非均勻長度 的,且可能是分離的及依時間長度分割的。這訊號可能包 括想要但受雜訊干擾的訊號。另一方面,依據離散頻譜的 環境,此訊可能包括多個想要的訊號的組合,每一訊號使 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4.規格(210 X 297公釐) --------------裂·-- *- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 500927 6078PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(w) 用複數個虛擬雜訊(Pseudo-Noise,簡稱PN)碼中的一個pn 碼來編碼。在此情況下,對某一特定想要的訊號來說,其 他的訊號就成了雜訊。 假設產生器32可產生複數個關於想要的訊號的假設 訊號。相關器34接受假設產生器32送出的複數個假設訊 號以及接收器30所接收的片段,然後,產生代表接收片 段與該些複數個所產生的假設訊號間之相關性的相關資 料。 相關資料送至組合器36,組合器36將此相關資料與 累積相關資料組合,後者爲接收器30先前所接收的片段 的累積相關資料。在一實施例中,組合器3 6首先進行相 關資料的調整,使其可以與累積相關資料組合。一旦資料 .組合後,組合器36判斷此累積相關資料是否足以用來偵 測想要的訊號的參數。假如是的話,於訊號線38送出一 輸出,告知可以偵測想要的訊號的參數。假如不是的話, 則由訊號線40送出一訊號,指不還需要更多的片段。可 選擇性的,重覆前述過程直到偵測到想要的訊號的參數(或 是偵測到逾時條件)。 請參照第3圖,其所繪示爲依照本發明一實施例之訊 號偵測器之運作方法之流程圖。如圖所示,此程序開始於 步驟50,接收到如前所述之型式之片段。接著在步驟52, 產生複數個測試用的假設資料。在步驟54,推導出用來測 量接收到的取樣與產生的假設資料間之相關性之相關資 料。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝 -n n_ 一-口,* n 1 I I n n n I < 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 500927 6078PIF. D〇C./002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(丨/) 在步驟5 6,將步驟5 4得到的相關資料與可能存在的 對先前片段所進行之相關分析所得之累積相關資料做組 合。於一實施例中,先將步驟54所得的相關資料做調整 或改變,使其得以與累積相關資料做組合。假若沒有累積 相關資料存在,則以步驟54所推導出的相關資料來做爲 啓始値。 在步驟58,判斷累積相關資料是否足夠用來精確且可 靠地偵測想要訊號的所需參數。假若不是,則跳回步驟50, 重覆對新的片段進行迴圈的運算。可選擇性的,重覆這些 過程直到偵測到想要的訊號的所需參數(或是偵測到逾時 條件發生)。 理所當然,前述之訊號偵測器可以利用在不同的應用 .中,例如GPS接收器70。請參照第4圖,其所繪示爲依照 本發明之一實施例之GPS接收器70。如圖所示,接收器70 包括無線電(Radio Frequency,簡稱RF)接收器72、取樣 電路74、時序電路76、偏移測量電路78、PN碼產生器80、 比對過濾器82、以及GPS處理器84。RF接收器72將接收 訊號解調(demodulate),得到基頻(baseband)訊號,再經 由訊號線86送至取樣電路74。取樣電路74依據時序電路 76所產生之時序訊號,在所定義之取樣窗內對基頻訊號提 供一取樣之片段。取樣之片段經由訊號線88送至比對過 濾器82。比對過濾器82依照複數個PN碼、都卜勒位移、 及碼相位假設對該取樣之片段做處理。 在一實踐中,如第5圖所示,針對每一取樣的片段, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •-裝 mm· I am , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 500927 A7 B7 6 0 7 8 PIF. DOC/0 0 2 五、發明說明(c) 比對過濾器輸出由取樣的片段推導得到的資料的複數個相 關陣列110、112、及114。依照此實踐,每一陣列110、112、 114對應一個PN碼假設:PN1、PN2、…、PNr。一個陣列 ‘11 〇、112、114的每一列(r ow)對應一個都卜勒位移假設: DS卜 DS2、· · ·、DSm。一個陣列 110、112、114 的每一行 (column)對應一個碼相位假設CPI、CP2、· . ·、CPn。一個 陣列110、112、114的每一元素(entry)爲對應於該取樣 與該PN碼、都卜勒位移、及碼相位假設之組合之相關程 度之測量値。因此,在第5圖中,相關陣列100對應PN 碼假設PN1 ;相關陣列112對應PN碼假設PN2 ;以及相關 陣列114對應PN碼假設PNr。 現在回到第4圖,PN碼產生器80產生之PN碼假設經 .由訊號線90送至比對過濾器82的輸入。在一實施例中, 都卜勒位移假設是在比對過濾器內部產生的。GPS處理器 84由訊號線92發出資料擷取指令至取樣電路74及比對過 濾器82,指示取樣電路74擷取一取樣片段,以及指示比 對過濾器82處理該取樣片段。GPS處理器84同時也根據 經由訊號線94送來由GPS無線電接收器72局部產生的時 序訊號來產生框架標識,框架標識經由訊號線96送給偏 移測量電路78。在一實踐中,該時序訊號係由RF接收器 7 2內部的局部振运器所產生的。在一'實踐中’ g亥時序訊號 定義一'局部時基(time base),其與GPS人造細1星所維i蒦 之時基相關。 II.相關處理 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.DOC/002 ___ B7 _ 五、發明說明(/)) 偏移電路78計算由GPS處理器所發出的資料擷取指 令之時間與下一個框架標識之時間之偏移。此資訊供GPS 處理器84在組合不同取樣片段之處理結果時使用,其組 合方式敘述於後。 在一實施例中,片段之相關陣列係按照PN碼假設來 分組,以及依照所給予之PN碼假設之都卜勒位移假設來 分組。因此,每一個分組對應一特定之PN碼假設及都卜 勒位移假設之組合。在此實施例,此相關陣列一次組合一 個分組。依照此實施例,GPS處理器303經由訊號線98接 收到這些分組,並且將這些相關陣列當成另外擷取到之片 段以累加方式來組合。針對一個特定之人造衛星,持續進 行此組合程序直到由該人造衛星得到訊噪比的啓始値爲 .止。在一實踐例子中,組合對應於一人造衛星之相關陣列 直到可以精確地計算該人造衛星之存在及範圍爲此。一般 而言,這會發生在某一特定之假設集合之相關資料顯著地 大於其他假設的相關資料的情形。 使用不同片段間之碼相位之差異之演算法,即使其真 實碼相位是未知的,來組合由不同的取樣片段推導出之相 關陣列。在一實施例中,維護複數個累積相關陣列,將其 啓始設定爲等於第一個取樣片段推導出的相關陣列。然 後’一次一列地將第二個取樣片段的相關陣列與累積相關 陣列做組合。依照此實施例,對應於一列的碼相位差是由 全部的第一片段開始與第二片段開始間之時間偏移,以及 對應於該列之都卜勒位移所推導得到的。然後,將第二片 16 玉紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) ' (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 裝 ^ ·1_— n 一 一 > ·ϋ n ϋ n n ϋ 1 500927 6078PIF·DOC/002 A7 B7 五、發明說明(/(Ο 段之列做循環位移,位移量爲由已計算得到之碼相位差來 推導出來的。然後將位移後的列的元素加到累積陣列中的 對應之列的對應之元素。 對第二片段與相關陣列中的其他資料,重覆進行前述 之組合程序。在一實踐中,對第二片段與相關資料中的其 餘的每一陣列的每一列重覆上述過程。此外,一旦第二片 段已經消耗完,對於一個給定之人造衛星,按照前述方式, 將另外的片段的資料與累積陣列組合,直到訊噪比足以精 確地用來計算該人造衛星之存在及範圍。 此情形請參照第6圖所繪示。標號120標示所維護的 複數個累積相關陣列中的一個陣列。所標示的特定陣列爲 對應於PN碼假設PNi。假設這些陣列已啓始爲等於第一取 .樣片段所推導出來的相關陣列。標號122標示對應於複數 個相關陣列中的由第二取樣片段所推導出的一個陣列。再 次的,此陣列爲對應於PN碼假設PNi。在一實踐中,第一 取樣片段是在第一個時期得到的,第二取樣片段是在其後 不連續的時期得到的。 陣列122的列124與陣列120的列126是以如所敘述 之方式組合的。假設這兩列皆對應至相同的都卜勒位移假 設DPi。列126之取得如標號128所標示。另外,列124 之取得則如標號130所標示。碼相位差ACP之求得如標號 132所標示,其爲定義第一及第二片段之開始之碼相位差。 然後,如標號134所標示,將由陣列122得到的列124循 環位移,位移量由ACP推導得到。然後,如標號136所標 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(/5:) 示,將位移過的列中的元素加到列126中的對應元素。接 著,如標號138所標示,將結果存入陣列120,取代列126。 III.碼相位差之計算 在一實踐例中,碼相位差由下列等式求得:
(1) ACP = [(Fpn +D)xAr]modulo lmS 其中ACP爲碼相位差,/^爲1 · 〇23MHz之次PN頻率,D是 對應於該列之都卜勒位移,以及ΑΓ爲第一片段與第二片段 之取樣期開始間之時間偏移。lmS的數値是PN碼的週期。 因爲此碼爲週期性的,因此想要的碼相位差爲碼週期的分 數部份。這在前面等式中以modulo lmS的運算來表現。 在此實踐例中,第一及第二片段皆至少擴展一個框 架,並且在偏移開框架標識的時間開始。第一及第二片段 .的偏移時間分別爲05^及0¾,皆由偏移電路78決定(第4 圖)°依照此實施例,利用此偏移時間來求得前面等式的 △Γ的等式如下: (2) ΔΓ = (Γ^Γ2+051-052)χ5 其中’ 爲在第二片段的開始時出現之框架標識的時序, 並且由此定義。同樣的,匕是在第一片段的開始時出 現之框架標識的時序,並且由此定義。變數s爲局部 時基的誤差,此爲RF接收器72中的局部石英晶體振盪器 所產生之局部時基相對於GPS人造衛星定義之時間所產生 之誤差。GPS接收器在前述等式中計算此誤差並且做修正。 如第7圖所繪示之情況。局部時基切割成不同的框架, 分別標不爲τ:、τ2、·..、Τη。在^一'實踐中’框架的持I賈週 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
· I I I %· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.D〇C/002 a/ __B7 __ 五、發明說明(if ) 期爲20mS。當偵測到框架標識几出現,數字152所標示, GPS處理器84(第4圖)發出一個擷取第一取樣片段的指 令,數字154所標示。在時間156時,開始擷取第一取樣 片段,圖中以標號158表示片段。如圖所示,第一個取樣 集至少擴展一個框架。偏移測量電路78(第4圖)偵測下一 個框架標識T2的出現,數字160所標示,並且由此計算在 開始擷取該片段的時間156與框架標識了2之間之偏移時間 OS!。 取樣片段158 —'般代表多個GPS人造Μ星發送之傳曰只 之組合,在接收器會測量到每一個的不同碼相位。有關於 特定的有感興趣的人造衛星,片段158會有一特定之碼相 位CPi,如圖中之數字162所標示。 在出現另外的多個框架標識T3、· · ·、之後’ GPS 處理器84(第4圖)發出另一個擷取取樣片段的指令。此指 令如第7圖中的標號164所標示,並且是假設在GPS處理 器84已經偵測到框架標識Tn.i出現之後才發生。以數字166 標示的第二片段的擷取是開始於時間168。再者’假設此 第二片段至少擴展一個框架。下一個框架標識Tn ’出現在 時間Π0。偏移測量電路78測量到第二片段的開始168與 下一個框架標識Τη的出現170之間的偏移時間〇S2 °假設 第二個框架具有特定之碼相位CP2,其爲按照有關於一特 定之人造衛星來定義。前述等式中之時間ΛΤ是第二片段 之開始168與第一片段之開始156之時間差,以及前述等 式中之數値ACP爲第一片段之碼相位CPi與第二片段之碼 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
500927 6078PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(β) 相位CP2之碼相位差。顯然的,縱使隱含的碼相位CPi及 CP2爲未知,亦可由前述等式求得其値。 IV.比對過濾器之實施例 第8圖爲第4圖中之比對過濾器82之一實施例。與 第4圖比較,第8圖中的類似元件以類似之標示數字來做 參考。如圖所示,此比對過濾器之實施例包括隨機存取記 憶體(Random Access Memory,簡稱 RAM)180,其設計爲接 收取樣電路74(第4圖)經訊號線88送來之取樣資料。在 一實踐中,一個框架的持續週期爲20mS,則RAM 180要設 計成一次接收一個20mS的取樣框架。依照此實施例,在 次取樣率爲20·46ΜΗζ時,由基頻訊號之取樣可得到每一 個20mS的取樣框架包括40920個取樣資料,然後進行刪 .除過濾。 另外亦包括都卜勒位移修正電路182及都卜勒位移產 生器184。RAM 180設計成經由訊號線182將儲存於其中 的取樣資料提供給都卜勒位移修正電路182,一次至少提 供取樣框架的一部份。在一實踐中,將儲存在RAM 180中 的取樣框架分割成多個次框架,並且一次提供一個次框架 給都卜勒位移修正電路182。在一實踐例中,一個次框架 的持_週期等於PN碼的週期,目前將其設成1 ms。在此實 踐例中,每個次框架包括2046個取樣資料,每一個取樣 是以複數來表示,具有實數(I)及虛數(Q)分部,通常以 I+jQ來表示。依照本實施例,無論是I或Q,每一分部皆 以2位元來表示,並且可以是離散數値-1、〇、或+ 1中的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- 500927 607BPIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(ίδ ) 任何一個。 都卜勒位移產生器184產生複數個都卜勒位移假設’ 且經由訊號線188提供給都卜勒位移修正電路182,一次 提供一個假設資料。在一實踐例中,都卜勒位移產生器184 所產生之都卜勒位移假設的範圍爲±62,000Hz,以容忍未 在輸入取樣過程修正的局部時基的額外的不精確性。 亦提出取樣暫存器190。都卜勒位移修正電路182接 收到RAM 180經訊號線送來之取樣次框架以及都卜勒位移 產生器184所送來之都卜勒位移假設,然後,產生一修正 之取樣次框架,並儲存於取樣暫存器190。關於此程序之 更進一步的細節可由下列專利案得到:U. S . Pa t en t Application Serial No. 09/14,055 ,於 1998 年 9 月 1 日申請,名稱爲〃DOPPLER CORRECTED SPREAD SPECTRUM MATCHED FILTER”,完全如其所宣示,先前列入此處之參 考。在一實踐例中,每一修正之取樣次框架仍舊包括2046 個複數取樣資料,每一個都具有I及Q分部。在此實施例 中的每一取樣可以是離散數値-2、-1、0、+1、及+2中的 一個,其中每個I及Q以3位元來表示。 PN碼暫存器192用以存放PN碼產生器80(第4圖)經 由訊號線90所提供之目前的PN碼假設。在一實踐中,每 一 PN碼假設代表一個PN碼的一個週期。在一實踐例中, PN碼的週期爲lmS,而每一個代表1023切片的pN碼假設 每lmS重覆一次,表不1· 023MHz的切片頻率。在此實施 範例中,PN碼暫存器設計成一次可以儲存1〇23個切片。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.D〇C/0〇2 A7 _____ B7 五、發明說明(θ) 如訊號線193所標示,ΡΝ碼暫存器可以做循環位移, 其位移量爲對應於碼相位延遲假設。在前面討論的實踐例 中,其中ΡΝ碼的週期爲1〇23切片,則碼相位延遲的値的 範圍爲從0至2045,以半個切片遞增。在此實踐例中,在 可顧及的情形下,ΡΝ碼暫存器設計成可依照碼相位延遲假 設做任何數量或切片分數的循環位移。 亦提出乘積和電路194。此電路是設計成可對儲存於 取樣暫存器190中的相關取樣之次框架與儲存於ΡΝ碼暫 存器192中的ΡΝ碼假設間之乘積做積分。 在先前所討論的實施例中,存於取樣暫存器190中的 取樣之次框架包括2046個取樣,且每一個具有I及Q分 部’而儲存於ΡΝ碼暫存器192中的ΡΝ碼假設包括1023 .個切片,在取樣暫存器190中的兩個取樣對應於ΡΝ碼暫 存器192中的一個切片。在兩個取樣中的每一個的I與q 分部皆與對應之ΡΝ切片相乘。然後,分別求得I分部乘 積的和’以及求得Q分部乘積的和。I分部乘積的和由訊 號線195輸出’而Q分部乘積的和則由訊號線196輸出。’ 以等式的形式表示,此實踐例之乘積和電路194的功 能可以表示如下: 1023 (3) = +G) /=1 1023 /=1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I I l n ϋ n n^δ,ν 1 I— n ·1 n n n 500927 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6078PIF.DOC/002 五、發明說明(沙) 其中CHIP i爲PN碼假設中的第i個切片,I丨是對應於ch IP i 的兩個取樣中的第一個取樣的I分部,I丨是對應於CHI Pi 的兩個取樣中的第二個取樣的I分部,q丨是對應於CHIPi 的兩個取樣中的第一個取樣的Q分部,Q丨是對應於CHIP i 的兩個取樣中的第二個取樣的Q分部。 亦提出平方和之平方根電路198、加法器202、及RAM 2〇〇。平方和之平方根電路198設計成分別由訊號線195 及196接收I分部乘積和(SI)及Q分部乘積和(SQ),並且 求得兩個數値的平方和的平方根値。以等式形式來表示, 此電路計算的數値如下: (5) SS = yl(SI)2+(SQ)2 假如所關心的次框架及儲存在取樣暫存器190中的是 .想要的框架的第一個次框架,前述數値爲儲存在對應於所 關心之PN碼、都卜勒位移、及碼相位假設之組合之ram 200 中的陣列元素。此陣列與第5圖中所描述之格式相同,並 且將成爲目前的PN假設的相關陣列。 假如所關心的次框架及儲存在取樣暫存器190中的不 是想要的框架的第一個次框架,在對應於所關心之PN碼、 都卜勒位移、及碼相位假設之組合之RAM 200中的陣列元 素裏,可能已經存有由先前之次框架所推導之數値。在此 情形下,由加法器202將前面所求得之SS數値與先前的 儲存値相加,先前的儲存値由訊號線204送至加法器202。 加法的結果將取代原先的儲存値,存入對應於PN碼、都 卜勒位移、及碼相位假設之組合的陣列元素。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I--------------- - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 彳一口
500927 6078PIF·DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(Μ) 然後選擇下一個碼相位假設,並且PN碼暫存器192 依照所選擇之碼相位假設做循環位移。對每一個想要測試 的碼相位假設持續進行此過程。在一實踐中’對應於PN 碼的重覆週期,對每一個ImS的次框架要測試2046個碼 相位。在此實施例中,所測試之碼相位假設之範圍爲從0 至2045個半切片增量,而下一個所選擇之碼相位假設只 要將PN碼暫存器192循環位移半個切片。 第8圖的比對過濾器設計成可對儲存在RAM 180中的 框架的每一個次框架進行前面所述之工作。當完成此程序 時,在RAM 200中即存在了如第5圖所示之形式的相關陣 列。這些相關陣列可經由訊號線98送至GPS處理器84(第 4圖)。GPS處理器以前面所述之方式,將這些相關陣列與 .先前片段所推導得到的相關陣列組合起來。 V.第一實施例的運作方法 請參照第9圖,其繪示依照本發明之運作之全部方法 之第一實施例。如圖所示,程序220是重覆進行的,並且 程序220的每個循環都是由步驟222開始。在此步驟,接 收到取樣片段。在一實施例中,在不同的週期,片段大小 是會變化的。在另一實施例中,片段大小則是固定不變的。 在一實踐例中,片段長度爲20mS。 在步驟224,測試及計算PN碼、都卜勒位移、及碼相 位假設。在一實施例中,在不同的週期,這些假設的大小 是會變化的。在另一實施例中,這些假設的大小是固定不 變的。在一實踐中,對應於已經成功偵測到的人造衛星的 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 裝 訂----- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公董) 6〇78PIF.D〇C/0〇2 A7 五、發明說明(么乙) 待測PN碼假設,將被計算。假若一個人造衛星在先前已 經成功的被偵測到,則將會由待測的PN碼假設的集合中 移除其PN碼。同樣的,在先前的人造衛星已被成功地偵 測到’可根據此都卜勒位移數値來減小待測的都卜勒位移 假設的集合。 在步驟226,根據步驟224求得假待測的假設的集合, 對該取樣片段進行相關分析。其結果爲用來測量假設集合 的不同組合與取樣片段間之相關程度的相關資料。在一實 踐例中’此相關資料是使用前述之等式(3)、(4)、及(5) 來計算的。 在步驟228’此資料選擇性地與已由先前片段所累積 的相關資料做組合。在一實施例中,此步驟包括依照目前 .片段與先前片段間之碼相位差做調整。在一實踐中,此步 驟包括在依照已經求出之碼相位差對至少一個列做位移 後’ 一列一列的組合相關陣列。在一實踐例中,該碼相位 差依照前面的等式(1)及(2)計算得到。 在步驟230’判斷累加的資料是否足以偵測人造衛星 的存在與範圍。假如是,則到步驟232,進行計算該人造 %星的範圍。在一實施例中,此步驟包括計算到與已經累 加之该取樣具有最大相關性之碼相位假設之範圍。假若不 是,則跳回步驟222,然後對新的取樣片斷重覆程序22〇。 VI·第二實施例的運作方法 請參照第10A圖至第1〇c圖,其繪示依照本發明之運 作之全部方法之第二實施例。同樣的,程序22〇,是重覆進 25 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱Γ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨裝 H 1 n n _ 一 口¥ I IK n n n IB 1. · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 A7 6〇78PIF.D〇C/002 五、發明說明() 行的,並且每個循環都是由步驟240開始。依照此程序’ 假設有一時基存在,此時基分割成連續的週期,即所謂的 元期(epoch)。 在步驟240,重覆此程序直到偵測到一個元期的開頭 爲止。在一實踐中,一個元期是一個框架週期。在一實踐 例中,一個元期是一個20mS的框架週期。在依照第7圖 所繪示的時序圖的實施例中,元期爲標示T〇、、T2、· · ·、 τη、τη+1等的時間週期。如第7圖所繪示的情形,數字152 標示新的元期的開頭,其以1\來表示。 一旦偵測到一個元期的開頭,則執行步驟242。在步 驟242,在下一個元期開始之前,即將接收取樣的儲存處 做啓始化。如第7圖所繪示的情形,在乃處的新元期的啓 •始,會產生一中斷,使GPS處理器84(第4圖)發出一個開 始貪料擷取的指令。此指令如第7圖中的數字154所標示。 此指令會使資料擷取在下一個元期的開頭之前開始。參照 第7圖,下一個兀期以數字16〇標示,以了2來表示。依照 第10Α圖至第10Β圖之方法,從接收器擷取資料取樣是在 數字156所標示的時間開始,其在下一個元期的開頭之前。 當偵測到下一個元期時,一計數器開始計數Γ此以第 10Α圖中步驟242之後所執行的步驟244來表示。在一實 施例中,該計數器爲第4圖中的偏移測量電路中的一部份。 然後執行步驟246。在步驟246,重覆此系統直到偵 測到下一個元期爲止。如第7圖所繪示的情形,下一個^ 期爲A,並以數字16〇標示。一旦偵測到下一個元期,則 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - I I II ^---訂—丨 ------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.D〇C/002 _B7_ 五、發明說明(Ψ) 執行步驟248。 在步驟248,該計數器停步計數,並且使用計數器之 計數値來推導資料擷取開始與下一個元期開始間之時間偏 移OSi。如第7圖所繪示的情形,此數値以CPi來表示, 即爲在數字156所標示之時間與數字160(第7圖)標示之 時間之間的時間偏移,其中數字156所標示的爲開始擷取 資料片段158之時間,數字160所標示的爲元期T2開始之 時間。 然後執行步驟250。在步驟250,重覆此系統直到完 成資料的擷取爲止。在一實踐中,是由GPS處理器84(第 4圖)偵測資料擷取是否已完成,可以經由產生中斷或輪詢 的方法來達成。如第7圖所繪示的情形,如數字172(第7 .圖)所標示,爲完成資料取樣158(第7圖)的擷取。 .完成資料擷取後,進行步驟252(第10Β圖)。在步驟 252,將用來定義OSi的計數器的計數値存起來,並且與擷 取之資料取樣結合。在一實踐例中,由GPS處理器84(第 4圖)讀取偏移測量電路78中的計數器所保持的計數値, 以及將此數値定義爲CPi。然後,GPS處理器84將此數値 儲存起來,並且將其與資料取樣158(第7圖)結合。 然後,此系統產生用以描述待測之PN碼、都卜勒位 移、及碼相位假設之間之相關程度之相關資料。在步驟 254,選擇待測之PN碼假設,並且在步驟256,選擇待測 之都卜勒位移假設。在一實踐中,所選擇之PN碼假設係 由PN碼產生器80(第4圖)所產生的,然後儲存在PN碼暫 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂--------- 500927 6 0 7 8 PIF. DOC/0 0 2 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(<) 存器192(第8圖)。另外,都卜勒位移假設係由都卜勒位 移產生器184(第8圖)所產生的。 然後執行步驟258,在步驟258 ’以所選擇之都卜勒 位移假設修正已經擷取之接收器取樣。在一實施例中’接 收器取樣儲存在RAM 180(第8圖)’且由都卜勒位移修正 電路182以所選擇之都卜勒位移假設修正這些取樣’一次 修正一個次框架。關於此實施例之其他細節可以U.S.S.N· 09/145,055得到,列入先前在此之參考。 然後執行步驟260,在步驟260,對步驟258調整過 之資料與已經選擇之PN碼假設,進行兩者之間的交叉相 關分析。依照此步驟,調整過之接收器取樣與PN碼之交 叉乘積之積分,依照所選擇之碼相位假設做位移,並且針 .對複數個碼相位假設之中的每一個都做計算。在一實施例 中,對2046個碼相位假設做測試。將所選的PN假設做循 環位移以產生該些碼相位假設,位移量之範圍爲〇至2045 個半切片增量。在一實施例中,此步驟一次處理一個次框 架。在此實施例中,對給予之PN碼、都卜勒位移、及碼 相位假設的各個次框架的積分値,只要將其加在一起來即 求得該框架之積分値。在一實施例中,此步驟由比對過濾 器82(第4圖及第8圖)來處理。在一實施例中,此步驟依 照前述之等式(3)、(4)、及(5)來處理。 當步驟260完成後,即執行步驟262。在步驟262, 將步驟260所求得的相關資料與先前的相同的PN碼/都卜 勒位移假設之相關資料組合起來,其方法將在後面說明。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂----------. 500927 6078PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(2&) 當然,假如此爲由該給予之PN碼/都卜勒位移假設所得到 之第一組相關資料,只要將這些數値儲存起來即可。在一 實施例中,是由GPS處理器84(第4圖)來偵測步驟260之 交叉相關分析是否已完成,可經由中斷或輸詢的方法偵 測。在一實施例中,使用前述之等式(1)及(2)來組合一個 片段的相關資料與先前的相關資料。 在步驟264,判斷是否還有要測試之其他都卜勒位移 假設。假如有,則跳回步驟256,重覆由此處開始之程序。 假如沒有,則執行步驟266。 在步驟266,判斷是否還有要測試之其他PN碼假設。. 假如有,則跳回步驟254,重覆由此處開始之程序。假如 沒有,則執行步驟268(第10C圖)。 在步驟268,判斷是否還有要擷取的其他資料片段, 用來與已經累加之結果做組合。假如有,則跳回步驟Mo (第 10A圖),重覆由此處開始之程序。假如沒有,則結束此程 序。 壬 一般來說,當此程序重覆執行時,每做一次,要測运式 的PN碼及都卜勒位移假設便會變少。減少的原因是因爲 一些PN碼(人造衛星)已經被偵測到,以及藉著找出先, 已經偵測到的人造衛星的都卜勒位移數値,可以減少需要 測試的都卜勒位移的不確定性的範圍。 另外,亦要感激每一個資料取樣變化的集合的參數皆 已經被收集了。例如,參考第7圖,第一個過程是伴隨= 數OS!、I、及CPi的,然而,第二個過程則是伴隨參數丁、 29 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) m i n n n tl el 1. 一/^ n ϋ n IK n n 一 500927 6078PIF.D〇C/002 A7 _ B7 五、發明說明(θ) OS2、及 CP2 的。 另外’亦要感激資料擷取程序並未限定在固定的20mS 元期或片段長度。通常,在每一個過程是可以週整不同的 長度的。在一個實踐的例子中,在每一個過程中,可以週 整的不同長度的範圍爲在1至20mS間,增量爲lmS。在其 他個實踐的例子,只要增加RAM 400的容量,即可接受更 長的週期。 當完成第10A圖至第10C圖之程序220’後,在一個實 施例中,GPS處理器84(第4圖)已在其記憶體中儲存複數 的相關陣列,其中每個陣列對應一特定之PN碼假設,並 且陣列中之每一列對應一特定之都卜勒位移假設。每一個 陣列表示由多個取樣集合所推導出之組合的結果。 VIL 比對過濾器之運作 請參照第11A圖至第11C圖,其繪示依照本發明之比 對過濾器之運作之方法300。在步驟302, 一個取樣的框 架被儲存起來,在第8圖的比對過瀘器中,此取樣的框架 是儲存在RAM 180中。 在步驟304,選擇一 PN碼假設來測試,並且將其儲存 在一循環位移暫存器中。在第8圖的比對過濾器中,此PN 碼假設是儲存在PN碼暫存器192中。 在步驟306,由步驟302所儲存的取樣框架中選擇一 次框架。 在步驟308,選擇一都卜勒位移假設來測試。在第8 圖的比對過濾器中,此步驟是由都卜勒位移產生器184隱 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裳 —1 ιϊ« i_BBi ·ϋ 一 I aiBIMB ABM· 菌· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 A7 B7 60 7 8PIF· DOC/002 五、發明說明(对) 含地執行,其連續地依據使用者所強制之限制或界限來產 生都卜勒位移假設。在一實施例中,此都卜勒位移假設的 範圍爲±62,00Ηζ。 在步驟310,依照步驟308所選擇之都卜勒位移假設 來修正步驟306所選擇之次框架。在第8圖的比對過濾器 中,此步驟是由都卜勒位移修正電路182來執行。在一實 施例中,此步驟之執行如U.S.S.N.09/145,055所描述, 列入先前在此之參考。 在步驟312,將步驟310修正過之資料儲存起來。在 第8圖的比對過濾器中,此修正過之資料是儲存在取樣暫 存器190。 在步驟314,選擇一碼相位假設來測試。在第8圖的 .比對過濾器中,此步驟是隱含在PN碼暫存器192之運作 中,其在一個PN碼重覆週期中,對每一個可能的碼相位 假設做連續且循環地位移,在一實施例中,該PN碼重覆 週期包括2046個半切片增量。 在步驟318(第11B圖),將步驟304中所選擇且已儲 存之PN碼假設做循環位移,位移量係由步驟314所選擇 之碼相位假設範圍來推導得到。在第8圖的比對過濾器中, 4所選擇之碼相位假設範圍爲〇至2045個半切片增量,且 步驟318是以將PN碼假設做循環位移來達成,位移量爲 包括該所選擇之碼相位假設之半切片增量的數目。 在步驟320,求出步驟318所得到之位移PN碼與步驟 310所得到取樣之修正次框架之乘積。在一實施例中,此 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 6078PIF·DOC/002 ________B7______ 、發明說明(2f) 步驟包括形成i及Q分部的乘積和Si及SQ。在一實施例 中,依照前面所述之等式(3)及(4)求得SI及SQ。在第8 圖的比對過濾器中,此步驟是由乘積和電路194完成。 在步驟322,依照前述之等式(5)求出步驟320得到之 SI及SQ的平方和之平方根。在第8圖的比對過濾器中’ 此步驟是由平方和之平方根電路198完成。 在步驟324,將步驟322所求得的數値加到任何類似 的數値,此類似的數値係由該框架之前面的次框架之相同 假設所推導出來的,其係步驟302的處理對象,然後將該 組合的結果儲存起來。在第8圖的比對過瀘器中,此步驟 係由與RAM 200結合在一起之加法器202所完成,組合後 的數値則保管在RAM 200中。 在步驟326,對於所選擇之PN碼及都卜勒位移假設, 判斷是否還有任何的碼相位假設要測試。假如是,則跳至 步驟314,對新的碼相位假設,重覆於此處開始之程序。 假如不是,則執行步驟328(第11C圖)。在第8圖的比對 過濾器中,此步驟隱含於PN碼暫存器192的運作中,其 對於所給予之PN碼及都卜勒位移假設,連續地將待測之 2046個碼相位假設做位移。 在步驟328(第11C圖),對於所選擇之pn碼假設,判 斷是否還有任何的都卜勒位移假設要測試。假如是,則跳 至步驟308,對新的都卜勒位移假設,重覆於此處開始之 程序。假如不是,則執行步驟330。在第8圖的比對過濾 器中,此步驟隱含於都卜勒位移產生器184的運作中,其 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 500927 6 0 7 8 ΡΙ DOC/0 0 2 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明〇〇) 對於所給予之PN碼假設,將複數個都卜勒位移假設做循 環。在一實施例中,對於所給予的範圍爲+ -62,〇〇〇Hz的PN 碼假設,測試都卜勒位移假設。 在步驟330,判斷該框架是否還有任何的次框架要測 試’該框架爲步驟302之處理對象。假如是,則跳至步驟 3〇6 ’使用新的次框架,重覆於此處開始之程序本身。假 如不是,則結束此處理程序。在一實施例中,在第11A圖 至第11C圖所繪示之方法,會對待測之每一個PN碼假設 重覆。在一實施例中,此工作之協調是由GPS處理器84 來負責(第4圖)。 νιπ·更新累積相關資料之方法之第一實施例 接著,將改爲討論用以組合此資料之適當方法。請參 厭第12圖,其繪示依照本發明之以由新片段所推導之相 _資料來更新累積相關資料之方法之一實施例。在步驟 350 ’取得一部份要更新的累積相關資料。在一實施例中, 該部份係對應於特定ΡΝ碼及都卜勒位移假設之累積相關 資料。 在步驟352,取得該增量相關資料的對應部份,即由 新片段所推導之相關資料。在一實踐中,此部份係對應於 特定之ΡΝ碼及都卜勒位移假設組合之增量相關資料。 在步驟354,求出兩個部間之碼相位差ACP。在一實 踐中,此數値係由對應兩個部份之都卜勒位移假設以及取 樣之第一片段與取樣之第二片段之開始之時間差來推導得 到。在一實踐例子中,依照前面的等式(1)及(2)求得ACP。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -· 500927 6078PIF.DOC/002 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明〇/ ) 在步驟356,依據步驟354所求得之兩個部份間之碼 相位差,調整步驟352所得到之增量相關資料之該部份。 在一實踐中,此步驟包括將該增量資料的一個列做循環位 移,位移量由步驟354求得之碼相位差推導得到。在一實 踐例子中,使用前面的等式(1)及(2)求得ACP,而位移數 値SHIFT則由下面等式求出: (6) SHIFT = - ACP modulo 2046 在步驟358,使用步驟358得到的調整過的資料,來 更新步驟350得到之累積相關資料之該部份。在一實踐中, 此步驟包括將循環位移過的增量資料元素的一個列加到對 應的累積資料的列中。 在步驟360,判斷累積資料中是否還有任何要更新的 .部份。假如是,由步驟3 5 0開始重覆此程序,處理累積資 料中的另一個要更新之部份。假如不是,結束此程序,如 標號362所標示。 IX·更新累積相關資料之方法之第二實施例 請參照第13A圖及第13B圖,其繪示依照本發明之以 增量相關資料來更新累積相關資料之方法之一實施例。在 此實施例,假設累積資料及增量資料中的每一個的形式皆 如第5圖所繪示。 再一次’此程序是重覆的,並且此程序的每一個循環 皆開姶於步驟370,即選擇一個PN碼假設。然後,在步驟 372,求得該所選擇之PN碼假設之累積相關陣列,以及在 步驟374,求得該所選擇之PN碼假設之增量相關陣列。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) IIIIIII11III — · I I **· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * 500927 Α7 Β7 6078PIF.DOC/002 五、發明說明(A ) 在步驟376,選擇一都卜勒位移假設,以及在步驟 378(第13A圖),計算所選擇之都卜勒位移假設之碼相位 差ACP。在一實踐中,係依照前面之等式(1)及(2)求出此 數値。 在步驟380,將步驟374求得的增量陣列的對應的列 做循環位移,其位移量由步驟378計算之碼相位差推導得 到。在一實踐中,係依照前面之等式(6)求出此數値。 然後,在步驟382,將步驟380得到的位移過的列, 以一個元素一個元素的方式加至累積陣列的對應的列。 在步驟384(第13B圖),判斷是否還有任何要更新的 都卜勒位移假設。假如是,則跳至步驟376,重覆此處開 始之程序,處理另一個要更新的都卜勒位移假設。假如不 .是’則執fT步驟386。在步驟386 ’判斷是否還有要更新 的PN碼假設。假如是,則跳至步驟370,重覆此處_始之 程序,處理另一個要更新的PN碼假設。假如不是,則結 束此程序,如標號388所標示。 X·實踐例子 一個代號爲"Magna"的比對過濾器晶片,已由本申請 案之委托人(Conexant System, Inc· of Newport Beach CA) 發展出來’其整合之功能包括第4圖之取樣電路74、時序 電路76、偽移測量電路78、以及比對過濾器82。代號 ’’Sc〇rp10"的晶片,Part No· 1 1577- 1 1,則是將第 4 圖之 GPS處理器δ4的功能具體化的處理器晶片,也已可由本申 請案之委托人處得到。在一實踐中,該處理器具有額外的 -_裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
:J^T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 35 500927 6078PIF.D〇C/002 A7 B7 五、發明說明(})) GPS特殊功能,例如對數個連續追蹤的人造衛星訊號20(第 1圖),追蹤其頻道。一般而言’此處理器至少包括一具外 部匯流排之內嵌微處理器。在一個設計中,此處理器將該 比對過濾器晶片視爲記憶體對映之週邊。由處理器發出指 令給比對過瀘器晶片,以及在其完成所給予的指令集後, 擷取結果。將第4圖之GPS無線接收器72之功能具體化 的RF接收器晶片之代號爲nGemini/Pices Monopack",Part No· R6732- 13,可由本申請案之委托人處得到。關於本實 踐例子的其他詳細情形,可由U.S.S.N 09/145,055得到, 先前列爲此之參考。 前述之實施例、實踐、及實踐例子可經由比對過濾處 理的重覆應用,來改善相關陣列的訊噪比(SNR)。此種方 .式具有下列之優點: 1·此實施例、實踐、及實踐例子可適用於任何時基。 此意味著他們可以應用在GPS晶片組、行動電話及pcs晶 片組、以及標準的微處理器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------------裝—— - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2·此實施例、實踐、及實踐例子可以做非均句性接收 器取樣擷取長度的組合。此爲積體應用的關鍵,例如蜂胞 式電話及PCS,其希望在電話未傳訊的時候,接收Gps。 因爲在不同的電話標準,可用的閒怠時段有不同的持續時 間,因此對時間區間的調適性變得很重要。 @ 3.此實施例、實踐、及實踐例子允許資料擷取的開始 時的任意偏移。此在電話應用上,亦是最重要的,但其在 基本的GPS應用上亦是很重要的。在GPS應用上,可變的 36 )υυ927 A7 B7 ;〇78PIF·D〇C/〇〇2 五、發明說明(外) 開始時間能力允許該相同的擷取可用在任何人造衛星的接 收取樣,不論他們的相對碼相位。 4·多重資料擷取組合方式允許SNR可以逐漸地建立起 來。在加入每一個增量之後,可測試此陣列可否用來做訊 號偵測,並且成功的擷取後的處理可以省去不做。 5·處理器RAM及處理量可以最小化。這在電話應用是 很重要的,其基頻元件的數位訊號處理器(Digital Signal Processor,簡稱DSP)及協定堆疊處理器可能是很忙碌的 且RAM是很有限的。在高SNR的情形,對於給予的PN碼 的所有所需的RAM是位於或是做在比對過濾器中。當需要 組合資料來改善SNR時,只有那些未被偵測到的人造衛星 才要處理。更進一步,在電話系統中,可能時常要將每個 PN碼及都卜勒位移假設的陣列大小減少到少於2046個元 素,並且對於少數都卜勒位移假設來說,在行動電話網路 系統運作中,使用資訊是天生的。 6·雖然此處所討論的焦點爲GPS,本發明可以應用到 使用相關方法來偵測訊號的任何系統。這將將包括大多數 的離散頻譜系統及一般的訊號偵測器。 7·雖然所敘述之實施例及實踐爲利用GPS處理器來達 到不同的功能,亦應該瞭解使用一般的處理器來達成這些 功能的實施例也是可行的。對於本揭露之目的,一般的處 理器係定義爲可以執行儲存在該處理器可存取之記憶體中 之不連續的指令序列的任何元件,包括電腦、DSP、基頻 處理器、微處理器、或微電腦。其亦應該瞭解,使用類比 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -1------------裝--- - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500927 6078PIF.D〇C/002 _B7_ 五、發明說明(^) 電路來達到這些功能的實施例也是可行的。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神 和範圍內,當可作少許之更動與潤飾,因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

  1. 5 讎27-7: 行1 Γ· ”爲第89105655號專利範圍修正本 A8 R8 C8 D8 修正日期:91年2月8曰 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 I一種訊號偵測器,包括: 一—接收器,用以接收一訊號之第一片段及該訊號之第 二片段,該第一片段及第二片段代表分離及不同期間的時 間’且該訊號包括受雜訊或虛擬雜訊干擾之一想要的訊 號; 一相關器,耦接至該接收器,用以推導代表該第〜片 段與一假設間之相關性之第一相關資料,及代表該第二片 段與該假設間之相關性之該第二相關資料;以及 一組合器,耦接至該相關器,用以求出該第一與第〜 相關資料間之一參數差,用以根據該參數差來調整該第〜 與第二相關資料之擇一,以及用以組合該調整過之資料與 該第一與第二相關資料之其他資料,得到累積相關資料, 用來偵測該想要的訊號或一想要的訊號的參數。 2·如申請專利範圍第1項所述之訊號偵測器,其中該 接收器係一 RF接收器。 人 3. 如申請專利範圍第丨項所述之訊號偵測器,其中該 想要的訊號係一載波訊號,以一重覆之PN碼調變。 4. 如申請專利範圍第1項所述之訊號偵測器,其中該 相關器係一比對過濾器。 μ 5·如申請專利範圍第丨項所述之訊號偵測器,其中該 組合器係一處理器。 ^ 6·如申請專利範圍第1項所述之訊號偵測器,其中該 參數差係一碼相位差,且該組合器設計成根據該碼相位差 來調整該第一及第二相關資料之二者擇一。 = 7·如申請專利範圍第1項所述之訊號偵測器,其中該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----! t -------I . 5 5 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6078pifl.doc/012 备荅1
    |黑連續地組合連續片段之該相關資料,直到該 想要的訊號或該想要的訊號的參數可以被精確且迅速地偵 測。 8. 如申請專利範圍第7項所述之訊號偵測器,其中該 想要的訊號的參數係該訊號之該碼相位。 9. 如申請專利範圍第7項所述之訊號偵測器,其中該 想要的訊號的參數係該訊號之出現。 10. —種訊號偵測器,包括: 一'接收益’用以接收一^ 號之第一'片段及該訊號之第 二片段,該訊號代表複數個想要的訊號,每一該想要的訊 號代表一重覆之PN碼,該PN碼以一載波訊號調變,並且 該第一及第二片段代表分開且不同時期的時間; 一相關器,耦接至該接收器,用以推導代表該第一片 段與一組合之PN碼及碼相位假設間之相關性之第一相關 資料,以及代表該第二片段與該組合之PN碼及碼相位假 設間之相關性之第二相關資料;以及 一組合器,耦接至該相關器,用以求出對應於該PN 碼假設之該第一與第二相關資料之部份間之一碼相位差, 用以依據該碼相位差來調整該第一與第二相關資料之該些 部份之擇一,以及用以組合該調整過之資料與該其他部 份,得到累積相關資料,用來偵測一想要的訊號或一想要 的訊號的參數。 11. 如申請專利範圍第10項所述之訊號偵測器,其中 該相關器設計成用以推導代表該片段與複數個碼、碼相 位、及都卜勒位移假設間之相關性之相關資料。 ----I I I I I ---I I · I I 1 I I 4 I --IIIIIII — —Awl (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
    經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、中請專利範圍 12. — _ GPS接收器,包括申請專利範圍第1項與申 請專利範圍第1項二者之一之訊號偵測器。 13. —種用以偵測一訊號之方法,包括: 接收一訊號之一第一片段及該訊號之一第二片段,該 訊號包括受雜訊或虛擬雜訊干擾之一想要的訊號,以及該 第一片段及第二片段代表分離及不同期間的時間; 推導代表該第一片段與一假設間之相關性之第一相關 資料,及代表該第二片段與該假設間之相關性之該第二相 關資料; 求出該第一與第二相關資料間之一參數差; 根據該參數差來調整該第一與第二相關資料之擇一; 以及 組合該調整過之資料與該第一與第二相關資料之其他 資料,得到累積相關資料,用來偵測該想要的訊號或一想 要的訊號的參數。 14·如申請專利範圍第13項所述之方法,其中該想要。 的訊號係一載波訊號,以一重覆的PN碼來調變。 15.如申請專利範圍第13項所述之方法,其中該參數 差係一碼相位差。 16•如申請專利範圍第15項所述之方法,其中該調整 步驟包括依據該碼相位差將該第一及第二相關資料之擇一 做位移。 17 · —種用以偵測一訊號之方法,包括: 接收一訊號之一第一片段及該訊號之〜第二片段,該 訊號代表複數個想要的訊號,每一該想要的訊號代表一重 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------------—一—訂 U--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r
    6078pifl.doc/012 A8 B8 C8 D8 八、圍該pn碼以一載波訊號調變,並且該第一及第 二片段代表分開且不同時期的時間; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 推導代表該第一片段與一組合之PN碼及碼相位假設 間之相關性之第一相關資料,以及代表該第二片段與該組 合之PN碼及碼相位假設間之相關性之第二相關資料; 求出對應於該PN碼假設之該第一與第二相關資料之 部份間之一碼相位差; 依據該碼相位差來調整該第一與第二相關資料之該些 部份之擇一;以及 組合該調整過之資料與該其他部份,得到累積相關資 料,用來偵測一想要的訊號或一想要的訊號的參數。 18. 如申請專利範圍第17項所述之方法,其中更包括 連續地組合該累積相關資料與來自連續片段之相關資料, 直到該想要的訊號的存在與碼相位可以被精確且迅速地偵 19. 如申請專利範圍第17項所述之方法,其中更包括 推導代表該片段與複數個碼、碼相位、及都卜勒位移假設 間之相關性之相關資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20·如申請專利範圍第19項所述之'方法,其中該第一 與第一相關資料之該些部份係對應於一都卜勒位移假設, 且由該第一與第二片段之開始與對應該些部份之該都卜勒 位移假設間之時間週期求得該碼相位差。 21.如申請專利範圍第20項所述之方法,其中該調整 步驟包括將該選擇之部份循環位移一數量,該數量由該兩 部份間之碼相位差推導得到。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 500927 N -Λ-Ν A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6078pi:fi.d〇c/012 申請趣用 以儲存一序列指令之電腦可讀取媒介,以 下列方法步驟具體化: 求出第一與第二相關資料之部份間之一碼相位差,每 一個對應於一碼相位、都卜勒位移、及碼相位假設之組合, 其中該碼相位差係以下面之等式求出: ACP = [(FPN +D)x AT] modulo TPN 其中ACP爲碼相位差,爲PN頻率,D爲都卜勒位 移假設,ΔΓ爲該第一片段與該第二片段之開始間之時間偏 移,以及7^爲ΡΝ碼之週期; 其中每一該第一與第二片段至少擴展一框架,且開始 於一由一框架標識偏移之時間,以及該第一與第二片段之 該偏移,分別爲05^及05^,用於下面之等式以求出ΔΓ : AT = (7; -T2+ OS, -0S2)xS 其中7;爲出現在該第二片段之開始之該框架標識之時 序,並且由其定義05? 7^爲出現在該第一片段之開始之 該框架標識之時序,並且由其定義<9义,以及該變數51爲 在時基上的任何錯誤; 根據該碼相位差來調整該第一與第二相關資料之該些 部份之擇一;以及 組合該調整過之資料與該其他部份,得到累積相關資 料,用來偵測一想要的訊號或一想要的訊號的參數。 23. —種訊號偵測器,包括: 一裝置用以接收一想要的訊號,該想要的訊號包括一 第一片段及一第二片段,每一片段代表不同週期之時間; 一裝置用以求出對應於該第一片段與一假設間之第一 -------------------- I --------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 5 i ¢- 27恭呢蓋充 η 607 8pi. fl.doc/012 A8 B8 C8 D8 % 利範 墨- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相關資料,以及用以求出對應於該第二片 第二相關性之一第二相關資料; 一裝置用以該第一與該第二相關資料間之一參數差; 一裝置用以依據該參數差來調整該第一與該第二相關 資料之擇一,得到一調整過之資料;以及 一裝置用以組合該調整過之資料與該未選擇到之相關 資料,產生一累積相關資料,用以該想要的訊號。 24.如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該第一片段之該時間週期及該第二片段之該時間週期爲分 開、不重疊之時間週期。 25 ·如申g靑專利範圍第23項所述之訊號偵測器,宜中 該想要的訊號係代表想要的複數個訊號。 ^ 26.如申_靑專利範圍第23項所述之訊號偵測器,宜中 該想要的訊號係代表以一載波訊號調變之一重覆之PN碼。 27·如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該假設係一組合之PN碼及碼相位假設。. ^ 28·如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該用以相關之裝置更具有推導該累積相關資料之功能了該 累積相關資料代表該第一片段與複數個碼、碼相位、 卜勒位移假設間,以及該第二片段與該些碼、碼相位、& 都卜勒位移假設間之相關性。 29.如申請專利範圍第28項所述之訊號偵測器,其中 該第一相關資料之一第一部份對應於一都卜勒位移假設, 及該第二相關資料之一第二部份對應於該都卜勒位移假 設,以及由該第一片段之開始與對應於該第一部份之該^ 段與 44 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1 閱 讀 背 意 事 項 再 填 寫 頁 # I I 訂 線 断27 翁充I 辱 n a 6078p: f1.doc/012 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 W立讎 間,及該第二片段之開始與對應於該第二部 份之該都卜勒位移假設間之時間週期求出一碼相位差。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 30. 如申請專利範圍第29項所述之訊號偵測器,其中 該用以調整之裝置,將該選擇之部份循環位移一數量,該 數量由該第一及該第二部份間之該碼相位差推導得到。 31. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該訊號偵測器偵測至少一個全球定位系統(Global Positioning System,簡稱 GPS)訊號。 32. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該參數差包括一碼相位差。 33. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該用以調整之裝置,將該選擇之相關資料位移。 34. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號係受雜訊干擾。 35. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號係受虛擬雜訊干擾。 36. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該用以接收之裝置,包括一無線電頻率接收器。 37. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號包括以一虛擬雜訊碼調變之一載波訊號。 38. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該用以相關之裝置包括一比對過濾器。 39. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該用以組合之裝置包括一處理器。 40. 如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 45 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 5辦2¾ 9iU 6078j if1.doc/012 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    六 匕裝置,連續地對複數個連續的片段組合該相 關資料,以偵測該想要的訊號。 41.如申請專利範圍第23項所述之訊號偵測器,其中 該用以組合之裝置,連續地對複數個連續的片段組合該相 關資料,以偵測該想要的訊號之一參數。 4 2 ·如申g靑專利軔圍第41項所述之訊號偵測器,其中 該參數包括該想要的訊號之一碼相位。 43·如申請專利範圍第41項所述之訊號偵測器,其中 該參數包括該想要的訊號之存在。 44. 一種訊號偵測器,包括: 一接收器,設計成用以偵測一想要的訊號之一第一片 段及該想要的訊號之一第二片段,且該第一片段及該第二 片段代表不同的時間週期; 一相關器,耦接至該接收器,設計成用以推導代表該 第一片段與一假設間之相關性之第一相關資料’及代表該 第二片段與該假設間之相關性之該第二相關資料; 一參數決定器,耦接至該相關器,設計成用以決定該 第一與第二相關資料間之一參數差; 一處理器,耦接至該參數決定器,設計成用以根據該 參數差來調整該第一與第二相關資料之擇一 ’以求得一調 整過的資料;以及 一組合器,耦接至該處理器,設計成用以組合該調整 過之資料與該未選擇到之相關資料,產生累積相關資料’ 用來偵測該想要的訊號。 45. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器’其中 ----------------丨-p丨訂----------線i^w. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 46
    91 91 A8 B8 C8 D8 607 8p|f1. doc/012 500927 Γ/〆 V:二二 i , :丨,' V… 【I":.. 六、申請專利範圍 該第一片段之該時間週期及該第二片段之該時間週期爲分 開、不重疊的時間週期。 46·如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號係代表想要的複數個訊號。 47·如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號係代表以一載波訊號調變之一重覆之PN碼。 48·如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該假設係一組合之PN碼及碼相位假設。 49. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該相關器係設計成用以推導代表該第一片段與複數個碼、 碼相位、及都卜勒位移假設間,以及該第二片段與該些碼、 碼相位、及都卜勒位移假設間之相關性之相關資料。 50. 如申請專利範圍第49項所述之訊號偵測器,其中 該第一相關資料之一第一部份對應於一都卜勒位移假設, 及該第二相關資料之一第二部份對應於該都卜勒位移假 設,以及由該第一片段之開始與對應於該第一部份之該都 卜勒位移假設間,及該第二片段之開始與對應於該第二部 份之該都卜勒位移假設間之時間週期求出一碼相位差。 51. 如申請專利範圍第50項所述之訊號偵測器,其中 該處理器將該選擇之部份循環位移一數量,該數量由該第 一及該第二部份間之該碼相位差推導得到。 52. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該訊號偵測器偵測至少一個全球定位系統(Global Positioning System,簡稱 GPS)訊號。 53. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -> d n n n l n-n 一S«»JI 4— n n n n n I I n n n n n ϋ n I n n n n n n f· l n —4 n n n n I Φ: 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六 ;;li i 607 8^if1. doc/012 , -*: -‘ . .. . ...................................................... 肀請專利範圍 目亥參蠢差包括一^碼相位差。 54.如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該處理器將該選擇之相關資料位移。 55·如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號係受雜訊干擾。 56. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號係受虛擬雜訊干擾。 57. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該接收器包括一無線電頻率接收器。 58. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該想要的訊號包括以一虛擬雜訊碼調變之一載波訊號。 59. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該相關器包括一比對過濾器。 60. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該組合器包括一處理器。 61. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該組合器連續地對複數個連續的片段組合該相關資料,以 偵測該想要的訊號。 62. 如申請專利範圍第44項所述之訊號偵測器,其中 該組合器連續地對複數個連續的片段組合該相關資料,以 偵測該想要的訊號之一參數。 63. 如申請專利範圍第55項所述之訊號偵測器,其中 該參數包括一碼相位差。 64. 如申請專利範圍第55項所述之訊號偵測器,其中 該參數包括該想要的訊號之存在。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·1· 線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 50092^ 607 8pif1. doc/012 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 65·—種用以偵測一想要的訊號之方法,包括下列步 驟: 接收一想要的訊號之一第一片段; 接收該想要的訊號之一第二片段; 推導出代表該第一片段與一假設間之第一相關性之一 第一相關資料; 推導出代表該第二片段與該假設間之相關性之該第二 相關資料; 決定該第一與第二相關資料間之一參數差; 由該第一與該第二相關資料擇一; 根據該參數差來調整該所選擇之相關資料,以求得一 調整過的資料;以及 組合該調整過之資料與該未選擇到之相關資料,產生 累積相關資料,用來偵測該想要的訊號。 66. 如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該第一片段之該時間週期及該第二片段 之該時間週期爲分開、不重疊的時間週期。 67. 如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該想要的訊號係代表想要的複數個訊 號。 68. 如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該想要的訊號係代表以一載波訊號調變 之一重覆之PN碼。 69. 如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該假設係一組合之PN碼及碼相位假設。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------- 訂-----------線—赢 I H I .1 n I n H I ϋ Li I ϋ 500927
    濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 靑專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該相關資料代表該第一片段與複數個 碼、碼相位、及都卜勒位移假設間,以及該桌一片纟又與曰亥 些碼、碼相位、及都卜勒位移假設間之相關性。 71. 如申請專利範圍第70項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該第一相關資料之一第一部份對應於一 都卜勒位移假設,及該第二相關資料之一第二部份對應於 該都卜勒位移假設,以及由該第一片段之開始與對應於該 第一部份之該都卜勒位移假設間,及該第二片段之開始與 對應於該第二部份之該都卜勒位移假設間之時間週期求出 一碼相位差。 72. 如申請專利範圍第71項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中調整步驟包括將該選擇之部份循環位移 一數量,該數量由該第一及該第二部份間之該碼相位差推 導得到。 73·如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該接收步驟接收至少一個全球定位系統 (Global Positioning System,簡稱 GPS)訊號。 74·如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該參數差係一碼相位差。 75·如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該調整步驟之實踐爲將該選擇之相關資 料位移。 76.如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該想要的訊號係受雜訊干擾。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·! •線· 印 衣 50 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A8 B8 C8 D8 6078pifl.d〇c/012 六、申請專利範圍 77·如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 虎之方法’其中該想要的訊號係受虛擬雜訊干擾。 —。78.如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 虎之方法’其中該接收步驟之實踐係一無線電頻率接收 器。 —u 79.如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 曰只5虎之方法’其中該想要的訊號包括以一虛擬雜訊碼調變 之一載波訊號。 —。80.如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 訊號之方法,其中該組合步驟之實踐係一比對過濾器。 一。81·如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 虎之方法’其中該組合步驟,連續地對複數個連續的片 段組合該相關資料,以偵測該想要的訊號。 一。82·如申請專利範圍第65項所述之用以偵測一想要的 通5虎之方法,其中該組合步驟,連續地對複數個連續的片 段組合該相關資料,以偵測該想要的訊號之一參數。 83·如申_專_圍第82項所述之用麵測—想要的 訊號之方法,其中該參數包括該想要的訊號之一碼相位。 3 口 84·如申請專利範圍第82項所述之用以偵測一想要的 曰只號之方法,其中該參數包括該想要的訊號之存在。 85.二i具有一程式之電腦可讀取媒介,用以儲存 麵測-相要_號之—序列指令,該程式之編程爲 如下: 接收一想要的訊號之一第一片段; ί女收5亥想_訊號之—第二片段,使得該第—片段與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,·_!!訂 ________線棒 _ _________I! 50^7 9L2^8 n皋年Λ _襦充 6。78叫 .doc/012 A8 R8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、tJ:專利範圍 g 亥弟二片段代表不同的時間週期; 推導出代表該第一片段與一假設間之第一相關性之一 第一相關資料; 推導出代表該第二片段與該假設間之相關性之該第二 相關資料; 決定該第一與第二相關資料間之一參數差; 由該第一與該第二相關資料擇一; 根據該參數差來調整該所選擇之相關資料,以求得一 調整過的資料;以及 組合該調整過之資料與該未選擇到之相關資料,產生 累積相關資料,用來偵測該想要的訊號。 86. 如申請專利範圍第85項所定義之雷_可讀取媒 1L,其中該程式更包括一序列之指令,用以求出該第一相 關資料與該第二相關資料之部份間之一碼相位差,使得每 一該碼相位對應於一 PN碼、都卜勒位移、及碼相位假設 之組合;以及更包括一序列之指令,用以根據該碼相位差 來調整該第一與第二相關資料之該些部份之擇一。 87. 如申請專利範圍第86項所定義之電腦可讀取媒 企,其中用以求出該碼相位差之該序列之指令,係根據等 式ACP = [(Fw +Ζ))χΔΓ]ιη〇(ω〇7^求出該碼相位差,其中 △CP爲碼相位差,爲ΡΝ頻率,D爲都卜勒位移假設’ 爲該第一片段與該第二片段之開始間之時間偏移’以及 7^爲PN碼之週期。 88. 如申請專利範圍第87項所定義之電_1..IL讀取媒 企,其中每一該第一與第二片段至少擴展一框架,且開始 I---------------------I 訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
    、申言青禾J辈色圍 於一由一框架標識偏移之時間,以及該第一與第二片段之 該偏移,分別爲05^及0¾,用於求出ΔΓ,其依據後面之 等式求出ΔΓ = (7;-T^+O^-OS^xS,其中7;爲出現在該第 二片段之開始之該框架標識之時序,並且由其定義05^,T 2爲出現在該第一片段之開始之該框架標識之時序,並且 由其定義,以及該變數51爲在時基上的錯誤。 ---------------丨丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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