TWI364705B - Methods and apparatus for decreasing time to first fix of gps receiver - Google Patents

Description

1364705 . 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於全球衛星定位系統(Global Positioning System ’ GPS)接收器’更具體而言，係關於減少GPS接收 器的首次定位時間(Time To First Fix ，TTFF)。 【先前技術】 全球定位系統(GPS)是由美國國防部研發的一種衛星 疋位系統’目的在於k供位置資訊(positional information) φ 予世界各地的GPS接收器。因此，配有GPS接收器的裝 置於需要定位時，從而可以透過GPS接收器適時提供位置 資訊。GPS系統係由至少24個以約12小時為週期燒地球 運轉的衛星以及設於地面的複數控制站(control station)所 - 組成。前述的衛星構成一星群(constellation)並分佈於6個 軌道平面(orbiting plane)。現今，該等軌道平面以彼此間隔 60度距離間隔，並且由赤道面傾斜大約55度之方式排列。 於此安排下，如果忽略諸如山地和高層建築物等障礙物的 _ 影響’這種排列方式能夠確保GPS接收器於地球上任一位 置及任一時刻’都能夠由4至11個GPS衛星接收到信號。 由任一 GPS衛星上廣播(broadcasted)的資料亦稱為導 航訊息(navigation message)，其中包含許多資訊，例如星 暦(ephemeris)、衛星曆書(almanac)以及一 GPS衛星時間參 考(time reference)。此處所稱之星曆係指一組指示GPS衛 星位置的資料’而衛星曆書係指一組描述GPS衛星完整軌 道群的資料。該GPS衛星時間參考係指由每一 GPS衛星 上原子鐘所產生的一高精度時間參考。 1364705 ， 一般而言，導航訊息是以每秒50位元之資料率(data rate)傳輸的窄頻二位元相移鍵控（Binaiy phase shift Keyed ’ BPSK)信號。為了增強GPS系統的效能，須將每 一 GPS衛星的導航訊息展頻為寬頻信號(wide band signal)。因此’導航訊息首先必須以一高速率重複（high rate repetitive)的虛擬隨機雜訊(pSeudo-random noise，PRN) 碼進行調變(modulated)。而進行傳輸前，已調變之導航訊 息須加載於高頻載波(carrier wave)進一步進行調變。 Φ 為確定GPS接收器在三維(3D)空間中確切的位置，

該GPS接收器須取得至少4個GPS衛星的位置資訊及虛 擬距離(pseudorange)。此處的虛擬距離係指一 GPS接收器 和一 GPS衛星間的距離。一 GPS衛星的位置可由星曆資 ' 料計算得知。此外，該虛擬距離可經由GPS衛星傳送GPS

衛星信號的時刻以及GPS接收器接收到GPS衛星信號的 時刻之間的時間間隔(time interval)計算得知。因此，可以 基於導航訊息來計算位置和虛擬距離。然而，為了取得導 # 航訊息，一 GPS接收器必須獲取(acquire)及追蹤(track)GPS 衛星信號。 於一 GPS衛星信號的獲取階段，一 GPS接收器首先 產生一本地載波(local carrier) ’並使用該本地載波以解調 (demodulate) — GPS衛星信號。然而，該等GPS衛星係以 高速繞行地球，且該GPS接收器亦可能處於移動狀態，因 此該GPS衛星信號的載波頻率可能因都卜勒效應(Doppler Effect)而產生頻移現象。都卜勒效應引起的一 GPS衛星信 號載波頻率的頻移現象被稱為載波都卜勒頻移（carrier 1364705 , D〇PPler frequency shift)。習知情形下，可合理假設最大載 波都卜勒頻移約為士 10 kHz’所以GPS接收器頻率須在±i〇 kHz的範圍内來獲得GPS衛星信號的載波頻率。 於GPS衛星信號的獲取階段，該GPS接收器可能亦 需要搜尋(search)GPS衛星信號的PRN碼相位並消除PRN 碼相位誤差。此處的PRN碼相位誤差係指一 GPS衛星使 用的PRN碼與由一 GPS接收器產生的PRN碼之間的相位 誤差。除了載波都卜勒頻移和PRN碼相位誤差之外，由一 • 本地振盪器提供的參考頻率以及一 GPS接收器的本地時 間參考亦可能不夠精確’且可能本身即含有誤差。如此， 該GPS接收器亦需要消除參考頻率誤差及本地時間參考 誤差。於一 GPS衛星信號的追蹤階段，可消除前述所有的 誤差以取得正確的導航訊息。理論上，一 Gps接收器最少 需要约18秒以計算使用者的位置。然而，每一 Gps衛星 的信號並非同時到達該GPS接收器，而且該GPS接收器 需要時間來獲取每一 GPS衛星。因此，習知上一 gps接 瞻收器需要30秒到幾分鐘時間來完成GPS衛星信號的獲 取、追蹤並計算使用者的位置。 許多參數被用於評估一 GPS接收器的性能，其中之一 參數，代表供電(power up)予GPS接收器至GPS接收器 確定目前位置其間的時間延遲，稱為首次定位時間 (TTFF)。通常具有最短首次定位時間的Gps接收器為公認 較佳的GPS接收器，而一 GPS接收器的該首次定位時間 受到該GPS接收器個別硬體及軟體設計的影響。如上所 述，習知GPS接收器的首次定位時間可以於秒到數分 1364705 鐘的範圍内變化。 為了減少GPS接收器的首次定位時間，目.前已有許多 解決方案提出，其中之一係利用當GPS接收器被斷電 (power off)時，GPS接收器能夠將備份的導航資料儲存於 6己憶體中。這份備份的導航資料可用以減少該GpS接收器 的首次定位時間。該備份導航資料包括每一 Gps衛星的星 曆資料、衛星曆書及一 G P S衛星時間參考。該備份導航資 料亦可能包括其他資訊，例如時間標記(time mark)和使用 者位置等。時間標記係指產生該備份導航資料的時間。 虽5玄GPS接收器再次被供電時，該Gps接收器可使 用儲存於該備份導航資料的星盾資料以確定任一 Gps衛 星的位置及載波都卜勒頻移。該Gpg；接收器亦可使用衛星 層書以確定GPS衛星大概的位置。t Gps衛星的大概位 置已確定時，該GPS接收器能夠利用Gps衛星的大概位 置來估計每顆GPS衛星的載波都卜勒頻移。該Gps接收 為亦可使㈣GPS衛星時間參考使該本地時間參考同 ^當-GPS接收器取得-GPS衛星的位置或一哪衛 星信號的載波都卜勒頻移時，該Gps接收器便不須於一寬 ，率範圍㈣取該GPS魅的較鮮，如此敎大地減 d GPS接收器的首次定位時間。 然而，於前述該等地面控制站的控制下，星層和衛星 層，之資料内容時常會變化。星曆每幾個小時更新一次， Γΐί層書每幾天就更新一次。因此’該GPS接收器於開 電後減驗證(V,儲存於記《中的備份導航 貝料疋否有效。_’於前述解衫射，尚提出一種即 時時鐘(Real Time Clock ’ RTC)電路，該RTC電路由電池 供電，並能夠於該GPS接收器被斷電時，提供本地時間參 考。當該GPS接收器再次被供電時，可利用該尺丁匚電路 提供的本地時間參考來驗證該備份導航資料是否有效。 第1圖所示為先前技術之一 GPS接收器的方塊示意 圖。一 GPS接收器106使用一電池供電的一隨機存取記& 體(RAM)儲存該備份導航資料，並使用一電池供電的一 RTC電路提供本地時間參考。如第丨圖中所示的該 接收器106能夠在確定該GPS接收器之一位置的過程中， 使用該備份導航資料及該本地時間參考以減少首次定位 時間。 該GPS接收器1〇6包括一定位單元100、一 Ram 102、一即時時鐘電路104及一電池1〇8<>其中該定位單元 100能夠處理GPS信號並計算該GPS接收器的位置，該 RAM 102可與該定位單元100通信(c〇mmunicati〇n)，該 RTC電路104用於為該定位單元100提供本地時間參考， 該電池108係用於為該RAM 102及該RTC電路1〇4提供 電力。 當該GPS接收器106被啟動後，該定位單元1〇〇持續 地處理輸入之GPS信號，以取得導航訊息及該gps衛星 時間參考’並計算該GPS接收器的位置。由於該GPS接 收器106的本地時間參考本身包含一誤差，所以該定位單 元100須將本地時間參考與該GPS衛星時間參考同步化 (synchronize)。為了減少首次定位時間，該定位單元1〇〇 亦可於一預定時間間隔(predetermined time interval)產生備 1364705 ： 份導航資料並儲存於該RAM 102中。該RAM 102能夠儲

. 存備份導航資料，且當該GPS接收器106斷電時，該RAM 102能夠持續被供電以防止備份導航資料的遺失。 當該GPS接收器1〇6被斷電或輸送給該GPS接收器 106的電力突然中斷時，該電池1〇8向該RAM ι〇2和該 RTC電路104供電。因此，當該GPS接收器的電源中斷時， 該電池108確保儲存於該RAM 1〇2的備份導航資料可以 保存(preserved)且該RTC電路104可以維持運作。 Φ 當该GPS接收器106被再次供電時’該定位單元1〇〇 讀取(read out)儲存於該rAM 1〇2的備份導航資料，並取 付該RTC電路1〇4提供的該本地時間參考。雖然該rtc ' 電路104提供的本地時間參考本身含有誤差，但可以使用 • 該本地時間參考來驗證儲存在該RAM 102中的備份導航 為料疋否有效。為了驗證備份導航資料，該定位單元1〇〇 須計算本地時間參考和備份導航資料之時間標記之間的 時間間隔。如果該時間間隔超過預定的時間間隔，該備份 ί 導航資料被認為無效，且該GPS接收器106開始於一寬頻 率範圍内獲取一 GPS衛星信號，結果使得獲取4個GPS 喊星彳&號茈費許多時間。當備份導航資料有效時，該定位 單元100於該GPS接收器被供電後使用備份導航資料以確 定該GPS接收器的一位置，並且可避免於一寬頻率範圍内 獲取一 GPS衛星信號。從而大大地減少該Gps接收器1〇6 ， 的首次定位時間。 於上述解決方案中，為了減少首次定位時間，該RTc 電路及該RAM都是不可或缺的，並且提供予該RTC電路 -10- 1364705 ： 及該RAM的電力不能中斷。然而，會發生該電池1〇8的 電此耗盡或者該電池108從該ram 102，或從該rtC電 路104斷開（disconnected)等情形都可能發生。即使該Gps 接收器再次被供電之後，該RTC電路104也無法向該Gps 接收器106挺供本地時間參考。如此一來，當電池電能耗 盡或已被移除一段時間時，就無法利用備份導航資料來確 定該G P S減H的位置，更無法達到減少首次定位時間的 目的。 • 因此’有必要提供一種能夠減少GPS接收器的首次定 位時間’而不須使用RTC電路且可免於電力損耗(im_e to power l〇ss)的系統，這亦是本發明主要目的之一。 【發明内容】 - 本發明的優點之一在於提供一 GPS接收器，該Gps 接收器能計算-本地時間參考而無須使用一 RTC電路，該 GPS接收器並將備份導航資料儲存於非揮發性記憶體，如/ 此可以達到無須RTC電路即能減少Gps接收器的一首欠 _ 冑位時間，而不需-RTC電路以及免於除電力損耗的目 的。 本發明之一實施例提供一種GPS接收器，其包括一 儲存單元及一定位單元。該非揮發性儲存單元能夠 儲存仔用於減少該GPS接收器首次定位時_ 一備份導 Μ料°於該GPS接收器被供電後，該定位單元能夠 =地時間參考’而錢使用—咖電路，並可由該非揮 存單元取回該備份導航資料。該定位單元更能夠於 UPS接收器-位置的過程中，使用該本地時間參考 -11 - 1364705 及該備份導航資料來減少首次定位時間。 • 本發明之另一實施例令，同樣提供一種利用備份導航 資料以減少一 GPS接收器的一首次定位時間的方法。該方 法包括下列步驟：儲存該備份導航資料於非揮發性儲存 單元、計算一本地時間參考以驗證該備份導航資料、當該 GPS接收器被供電時從該非揮發性儲存單元取回該備份導 航資料、以及根據本地時間參考及該備份導航資料計算該 GPS接收器之的一位置。 • 【實施方式】 第2圖所示為根據本發明一實施例之一 gps接收琴 204的一例示性方塊圖，該GPS接收器2〇4利用一非揮發 性儲存單元（nonv〇latile st〇rage unit)2〇2，而無須使用一 - RTC電路。該非揮發性儲存單元2〇2較佳者為一非揮發性 έ己憶體(Non-Volatile Memory，NVM)，以儲存該備份導航 資料，並計算一本地時間參考。一 GPS接收器2〇4，包括 一定位單元(positioning unit)2〇〇 及一 NVM 202。該定位單

鲁元200可與該NVM 202通信(communication)。該定位單元 200可包括任何種能夠獲取及追蹤Gps衛星信號、解調 GPS衛星信號以取得導航訊息並確定Gps接收器之位置。 該定位單元2〇〇能夠於該GPS接收器204被供電後，使用 備份導航資料以確定該GPS接收器204之位置。該定位單 元200更能夠利用該備份導航資料及該本地時間參考以估 算每一可見GPS衛星之載波都卜勒頻移。而且，該定位單 凡200能夠估算該GPS接收器204的一本地振盪器 (osciUator)的頻率誤差。該備份導航資料儲存於該NVM 12 1364705 : 202，該NVM202能夠在無電力時保存該備份導航資料。 該NVM 202可為各式型態之非揮發性記憶體，例如快間 記憶體(Fhsh Memory)、鐵電隨機存取記憶__eiectric RAM ’ FRAM)或磁阻隨機存取記憶體恤㈣刪 RAM ’ MRAM)。該NVM 202為可抹寫^叫及可程式化 (programmable)之記憶單元。因此，該nvm2〇2之記憶資 料内容可由該定位單元2〇〇抹除及編程(pr〇gram)。 該GPS接收器204被供電時，該定位單元2〇〇即可執 修行獲取並⑽GPS衛星錢之程序。執行上聰序後，接 著解調該等GPS信號以取得導航訊息。該定位單元2〇〇由 該導航訊息中提取(extract)一 GPS衛星時間參考，進而使 • 用該GPS衛星時間參考以同步化該GPS接收器的該本地 -，間參考，從而計算每—GPS衛星之位置及至少4個⑽ 衛星的虛擬距離。該定位單元2〇〇亦能取回㈣_)導航 訊息作為該備份導航資料。由該定位單元2〇〇所取回之該 備份導航資料係選擇性地儲存於NVM 2〇2。於一實施例 | 中’當該定位單元200須將所取回之該備份導航資料儲存 到5亥膽4 202時，該定位單元2〇〇先讀取已儲存於該 202之該備份導航資料，並比較儲存於該NVM 202之備份 導航資料與該定位單元200所取回之該備份導航資料。如 果儲存於該NVM 202中的該備份導航資料與該定位單元 斤取回之備份導航資料不相同時，則儲存於該Nvm 搬之該備份導航資料會被抹除，且該定位單元200所取 回之該備伤導銳資料會被編程（program)寫入該nvm 202。於另一實施例中，該定位單元2〇〇直接抹除已儲存 ·】3· 1364705 於該NVM 202之該備份導航資料’並接著將該定位單元 200所取回之該備份導航資料編程寫入該NVM202。習知 的情形下’一 RAM需要一電池持續供應電力始能保存備 份導航資料。如果電池電力耗盡或與RAM之連接斷開， 則儲存於RAM之資料將會遺失。如此將無法利用該備份 導航資料來減少該GPS接收器的首次定位時間❶本發明提

伢级jnvm 以儲存備份導航資料。因此’當該Gps才 收器204被斷電時，該NVM 2〇2依然可以保存該備份丢 航資料。因此，該GPS接收器2〇4得不受備份導航資料文 失的影響。當該GPS接收器2〇4再次被供電時，該定位’ 元雇由該NVM 202讀取備份導航資料。當備份導航j 料已讀出時，該定位單元2〇〇須取得本地時間參考以驗袁 備份導航資料。由於本實施例中不使用RTC電路該定心 皁兀200因而無法由RTC電路取得本地時間參考。取而# 之的是’該定位單元200藉由執行一時間近似性同步⑺瓜 Coarse Synchr〇nization)以計算該本地時間參考。執行 近似同步之程料’該粒單元計㈣本地時間參与 „，該本地時間參考大致與該Gps衛星時間參考 為了執行該時間近似同步，該定位單元2〇〇 星錢。接著，可以透過解調該』 星時間參考。於上述程序執行後， 根據所取得之該GPS衛星時 步之程序。鈥接，# 士 α ± 皱只钒仃時間近似同 ~ 4本地時間參考可設定為一傳輪Μ _nsmlssion dday)時間併入該聊衛星時間 -14- 1364705 果。所謂傳輸延遲係指一 GPS衛星傳輸該Gps信號 刻及該GPS接收器接收到該GPS信號的時刻之間的U時 間間隔。熟習該項技術者可以瞭解，地球表面上的二^時 接收器及任一對該GPS接收器而言為可見之Gps衛 兩者間的距離為20192至25785公里的範圍内。因此。 以估計該傳輸延遲時間是可以估計的。通常，該傳輸延: 在約為67.3至86 ms之間變化，而平均傳輸延遲為約％ ms。因此，該本地時間參考可設定為平均傳輪延遲時間 入該GPS衛星相參考之結果t來粗略確定該本地時間 參考。由於平均傳輸延遲不是實際的傳輸延遲，所以本地 時間參考並非與該GPS衛星時間參考的精確同步。—般來 說，在该GPS衛星時間參考及該本地時間參考之間存在 ±10 ms的誤差，而時間近似同步程序於通常狀況下可 幾毫秒内完成。 於该時間近似同步程序執行後，該定位單元2〇〇利用 該本地時間參考以驗證自該NVM 202取回之該備份導航 資料。為了驗證該備份導航資料，該定位單元2〇〇須計算 在忒本地時間參考及來自該備份導航資料的該時間標記 之間的時間間隔。如上所述，如果該時間間隔沒有超過一 預疋的時間間隔(predetermined time period),則該備份導航 資料被視為有效，並可進一步用以減少GPS接收器首次定 位時間。否則，該備份導航資料被視為無效。如果該備份 導航資料無效，則該定位單元200放棄該備份導航資料並 開始於一寬頻率範圍内獲取GPS信號。 如果星曆資料是有效的，則該定位單元200可直接利 1364705 用星曆資料計算每一 GPS衛星的位置。然後，該定位單元 200估算每一可見GPS衛星的載波都卜勒頻移及該本地振 盪器的該頻率誤差。根據每一可見GPS衛星估算之載波都 卜勒頻移，該定位單元200始得於一窄頻率範圍内獲取 Gp S信號，因此可減少該GP S接收器204的首次定位時間。 如果星曆資料是無效的’則該定位單元2〇〇無法直接 计算每一 GPS衛星的位置。然而，若衛星曆書有效時，根 據該衛星曆書、本地時間參考及可見的衛星，仍可估算載 波都卜勒頻移之近似值及可見GPS衛星大略位置。該定位 單元200仍可於一窄頻率範圍内獲取Gps衛星信號。其優 點在於，該GPS接收器無須使用一 RTC電路取得該本地 時間參考，而隨著NVM的使用，當電源或電池被移除時， 儲存於NVM的該備份導航資料不會因而遺失。從而，該 GPS接收器再次被供電後不須重新獲取Gps衛星信號以 重新獲得定位資訊，相反地，該GPS接收器可於再次被供 電後利用包含在該備份導航資料中的該導航資料以取得 定位資訊。 第3圖所示係根據本發明另一實施例的具有一選擇性 (optional)RTC電路的一例示性方塊圖。第3圖所示之一 GPS接收器306，係依據第2圖所示之Gps接收器2〇4而 "X计。該GPS接收器306不僅具有一定位單元3〇〇及與該 定位單元300通信之一 NVM3〇2,更具有由電池供電的一 RTC電路304及-電池308，其中該咖電路3〇4用以提 供本地時时料該定位單元當該Gps接收器鳩 被斷電時，該電池308可用以提供電力予該RTC電路 -16- 1364705 3〇4。該電池308可為各式類型之電池，例如鋰離 (lithium-ion)、鎳鎘、鎳金屬氫化物電池等。 於該GPS接收器306被供電後，該定位單元％ 並判斷是否能夠藉由從該RTC電路304取得該本地泉J 考。如果能夠由該RTC電路304取得該本地時間參考:則 該GPS接收器得避免執行時間近似同步。如果無去由哆 RTC電路304取得該本地時間參考，則該定位單^3〇〇 ^ 而透過執行-時間近似同步以計算該本地時間參考。本^ 施例之優點在於，不論該RTC電路存在與否該⑽接 收器306的首次定位時間都不受影響。 ,第4圖所示為利用備份導航資料以減少-GPS接收器 首次定位時間的—例示性流程圖。步驟彻中，於一⑽ 接收器被供電後，該GPS接收器首先執行獲取和追縱一 S衛星仏號’並自該Gps衛星信號取得該衛星時 間參考’而後该GPS接收器根據該Gps衛星時間來考 行-時間近似同步，以取得本地時間參考。可選擇地考= ί者於該GPS接收器被供電後，該GPS接收器首先嘗試 - RTC電路取得本地時間參考。如果無法由該咖電 一取得該▲時間參考’則該GPS接收器根據所獲取或追蹤之 二qGPS_5號繼續執行該時間近似同步，以取得本地時間參 非概接者於步驟4〇2中，該GPS接收器得取回儲存於一 發&儲存單Μ的該備份導航資料。步驟404中，-t得了該本地日請參考及該備份導航資料，該GPS接收 :二：利用該本地時間參考以驗證備份導航資料。驗證該 77航貝料時’該GPS接收器首先計算該備份導航資料 之時間標d及該本地咖參考之間的時關)^如果該時 間^超$預定的時間間隔’則該備份導航資料無效，故 無法用以減少邊GPS接收器的首次定位時間。隨後，Gps 接收器放棄該備份導航資料並㈣於—錢率範圍内獲 取G P S衛星信號，果該時間間隔係於該預定的時間間隔 内，則该備份導航資料是有效。且於步驟4〇6中，該GPS 接收器繼續利用該備份導航資料以估算每一可見Gps衛 ，的載波都卜勒頻移。於步驟4〇8中，該Gps接收器接著 繼續估算其本地㈣H㈣參考解誤差。上述步驟執行 後’於步驟410中，該GPS接收器修正(抓_該本地載 波及GPS衛星錢之舰鮮_頻率誤差。而後於步驟 ^2中，該GPS接收器接著繼續獲取並追蹤Gps衛星信 號於步驟414中’言亥GPS接收器繼續確定該Gps接收 器位置之同時亦產生備份導航資料。於步驟416中，當已 產生一組備份導航資料時，該GPS接收器詢問（query)已產 生之備伤導航資料是否有編程寫入該非揮發性儲存單元 之必要。於步驟418中，當已產生之備份導航資料與儲存 於非揮發性儲存單元之備份導航資料不相同時，該Gps接 ，器將已產生之備份導航資料編程寫入該非揮發性儲存 單元中。否則，便放棄已產生之備份導航資料，

接收器重複步驟412和414。 "〇PS 第4圖所代表之步驟及其描述，所述之步驟並不須要 或者暗任何特定的執行順序。這些步驟的執行順序可^序 (inseqUence)或平行(inpaΓallel)執行。舉例而言，該方法可 透過操作一網路伺服器的部分（或者複數部分）或^周者裝 1364705 置（user device)以執行一系列機器可讀指令 (machine-readable instruction)。該等指令可以常駐(reskJ) 於各種類型之播載信號(signal_bearing)，或主要資料儲存 媒介（primary media)、次要資料儲存媒介（sec〇nda= media)、第三重資料儲存媒介(tertiary media)中。舉例而 言，該儲存媒介可包括該網路裝置元件之可存取或可常駐 其中之RAM(未圖示）。無論是否已經包含儲存於Ram、 磁片或其他次要儲存媒介，該等指令可以儲存於各種機器 可讀之資料儲存媒介，例如DASD儲存器（如傳統的硬碟 (Hard Drive)或磁碟陣列（RAID Array))、磁帶㈦眧⑽化 tape)、電性唯讀記憶體(如R〇M、epr〇m或EEpR〇M)、 快閃記憶卡（flash memory card)、一光儲存裝置（〇ptical storage device)(例如 CD_R〇M、w〇RM、DVD、數位光學 帶(digital optical tape))、穿孔紙卡(paper punch card)或其他 以數位/類比傳輸之適用資料儲存媒介。 以上描述及附圖僅為本發明的較佳實施例，在不背離 由後附申請專利範圍所界定的本發明之精神和發明範圍 之前提下，可以有各種增補、修改和替換。本技術領域中 具有通常知識者可以理解，於不背離發明原則之前提下， 本發明在實際應用中根據具體環境和工作要求可在形 式、架構、安排、比例、材料、要素、元件及其它方面有 所修改。於此揭露之實施例係完全用於說明而非限制，本 發明的範圍係由後附申請專利範圍及其等效物所界定，而 不限於以上描述。 【圖式簡單說明】 '乂下附圖中’相似功能之元件以相似標號表示。藉由 示參閱上述實施方式之詳細描述，本發明實施 ，之=性與優點將更加顯而易見。 1圖所示為一先前技術之GPS接收器的方塊圖。 圖所示為根據本發明之一 GPS接收器實施例的一 例示性方塊圖。 一圖所示為根據本發明之另一 GPS接收器實施例的 一例示性方塊圖。

第4圖所示為根據本發明一實施例的一 GPS接收器操 作流程的一例示性流程圖。 【元件符號說明】 定位單元 隨機存取記憶體(RAM) 即時時鐘(RTC)電路 GpS接收器 電池

配合所附圖 100 102 104 106 108 定位單元 202 非揮發性儲存單元/非揮發性記憶體(NV Μ) 204 GPS接收器 300 定位單元 302 非揮發性儲存單元/非揮發性記憶體(NVM) 306 GPS接收器 3〇4 即時時鐘(RTC)電路 308 電池 -20-

Claims (1)

1. 丄叩4705 11 ' 1 1 I - ___ k年1月/Ώ修正本 ____ 十、申請專利範圍： ' —種GPS接收11，當確㈣GPS接收器之位置時使用一 備份導航資料以減少首次定位時間（TTFF)，該Gpf接收

   一并輝赞性储存皁兀，儲存該備份導航資料；以及 一定位單元，與該非揮發性儲存單元通信，當該Gps 接收器被供電時，該定位單元能自該非揮發性儲I單元取 回（retrieve)該備份導航資料，並透過併入一傳輪延遲時 間至- GPS衛星時間參考以計算一本地時間參考，兮定位 單元更能於確定該GPS接收器之―位置時，_ ^份導 航資料及該本地時間參考以減少該Gps接收器之首次定 2. 如申請專利範圍第丨項所述之Gps接收器，其中該定位單 元得透過與多個GPS衛星的多個導航訊息所取得的該 GPS衛星時間參考同步以計算該本地時間參考。 3. 如申請專利範圍第2項所述之Gps接收器，其中备嗜Gps 接收器開始被供電後，該定位單元得利用該本地^間 以驗證該備份導航資料。 μ 4. 如申af專心®第3項所述之Gps接收器 導航資料驗證通過時，該定位單元更利用該備份St 以破定該GPS純胃之該位置。 M 5. 如申!I專利範圍第4項所述之Gps接收器，其中該定位單 儿更付利用㊅備份導銳資料及該本地時 數，衛”每一者的一載波都卜勒頻移。 6·如U心㈣5項所述之GPS接㈣，其巾該定位單 •21 - 估算②GPS接收器之—參考頻率誤差。 月專利範圍第6項所述之GPS接收器，其中 該等载波都卜勒頻移及該G “ = 8. 頻率誤差以獲取該等GPS衛星之信號。％之該參考 = = = 接收器之首次定 )之方法，该方法包含下列步驟： ^存邊備份導崎料於—非揮發性儲存單元; 至_ 收器被供電時，透過併人—傳輪延遲時間 份導航資^間參考，計算—本地_參相驗證該備 料自^卜揮^性儲存單林回（mrieVe)該備份導航資 根據該本地時間參考及該備份導航資料以計算該⑽ 接收态之一位置。 9·ί!ΐϊ專職圍第8項所述之方法，其中於計算該本地時 間參考之步驟，更包含： φ 當該GPS接收H開始被供電後，獲取_ Gp$衛星信號； 追蹤該GPS衛星信號； 自該GPS衛星域取得一 Gps衛星時間參考；以及 該GPS衛星咖參考計算該本 。 10.如申，專利範圍第8項所述之方法，更包;;列少驟： 當該備份導航資料被驗證為有效㈣吨時，根據該備份 =貝'料估算複數GPS衛星中每—者的—載波都卜勒頻 U.如申請專職圍第K)項所述之方法，飞包含下述少 驟 •22· 1364705 估算該GPS接收器之一參考頻率誤差。 12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包含下述步驟： 透過利用該等載波都卜勒頻移及該GPS接收器之參 考頻率誤差以獲取該等GPS衛星之信號。 13. 如申請專利範圍第10項所述之方法，更包含下列步驟： 產生該備份導航資料；以及 儲存該備份導航資料至該非揮發性儲存單元。 -23-