TWI387773B - 在一無線接收器中之位置定位方法、在一無線器件內之位置定位裝置、及電腦可讀媒體 - Google Patents
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Description
本申請案主張2008年2月29日申請之題為"IMPLIED TIME SETTING FOR GPS RECEIVER"的美國臨時申請案第61/032,852之權利,該案藉此以全文引用之方式併入本文中。
許多無線通信系統利用直接序列展頻來傳達資訊。用於擴展信號之代碼通常係偽隨機代碼。接收器通常藉由使擴展代碼與局部產生之代碼相關來恢復基本資訊。
接收器有時可利用與代碼相關聯之時間偏移來建立可用於執行位置定位之時序參考。在各種位置定位系統中執行基於自偽隨機擴展信號建立之時序而確認位置。
全球定位系統(GPS)導航系統為採用在圍繞地球之軌道上之衛星的衛星定位系統(SPS)之實例。地球上任一處之任何GPS使用者可導出包括3維位置、3維速度及時間之精確導航資訊。GPS系統包括多達32個衛星,其部署於相對於赤道傾斜55°且相對於彼此間隔120°之六個平面上之具有26,600公里之半徑的圓形軌道中。通常四至六個衛星均等地間隔於六個軌道平面中之每一者內。使用GPS之位置量測係基於對自軌道衛星廣播至GPS接收器之GPS信號之傳播延遲時間的量測。通常,需要自4個衛星接收信號用於4維(緯度、經度、海拔及時間)中之精確位置確認。一旦接收器已量測各別信號傳播延遲,即藉由將每一延遲乘以光速來計算至每一衛星之距離。接著,藉由對併入有所量測距離及已知衛星定位之具有四個未知數之四個方程式的集合求解來找到定位及時間。借助於用於每一衛星之機載原子鐘且藉由持續監視並校正衛星時鐘及軌道參數之地面追蹤台來維持GPS系統之精確能力。
每一GPS衛星在L頻帶中傳輸至少兩個直接序列編碼展頻信號。處於1.57542GHz之載波頻率的L1信號及處於1.2276GHz之L2信號。L1信號由以90度相位差調變之兩個相移鍵控(PSK)展頻信號組成。P代碼信號(P代表精確)及C/A代碼信號(C/A代表粗略/獲取)。L2信號僅含有P代碼信號。P代碼及C/A代碼係被調變至載波上之位元之重複偽隨機序列(亦稱為"碼片")。此等代碼之類似時鐘性質由接收器在進行時間延遲量測時利用。用於每一衛星之代碼係唯一的,從而允許接收器區分哪一衛星傳輸了給定代碼,即使其均處於同一載波頻率。50位元/秒之資料流亦調變至每一載波上,該資料流含有關於導航計算所需之系統狀態及衛星軌道參數之資訊。P代碼信號經加密,且通常不可用於商業及私人使用者。C/A信號可用於所有使用者。
GPS接收器中執行之操作在極大程度上係在任何直接序列展頻接收器中執行之操作之典型操作。偽隨機代碼調變之擴展效應必須在稱為解擴展之過程中藉由將每一信號乘以時間對準、局部產生之代碼複本而自該信號移除。由於適當時間對準或代碼延遲不太可能在接收器啟動時已知,所以其必須藉由在GPS接收器操作之初始"獲取"階段期間進行搜尋來確認。一旦確認,即在GPS接收器操作之"追蹤"階段期間維持適當代碼時間對準。
一旦將所接收信號解擴展,每一信號即由處於中間載波頻率之50位元/秒的PSK信號組成。此信號之確切頻率歸因於由衛星與終端機單元之間的相對移動而導致之都卜勒效應且歸因於局部接收器GPS時鐘參考誤差而不確定。在初始信號獲取期間,必須亦搜尋此都卜勒頻率,因為其在獲取之前通常係未知的。一旦近似地確認都卜勒頻率,即繼續進行載波解調變。
在載波解調變之後,藉由位元同步迴路導出資料位元時序且最終偵測資料流。一旦來自四個衛星之信號已被獲取並自動跟蹤,已進行必要時間延遲及都卜勒量測,且已接收到足夠數目的資料位元(足以確認GPS時間參考及軌道參數),即可著手導航計算。
用於定位確認之GPS系統以及大體上大多數SPS系統之一個缺點係初始信號獲取階段所需之長的時間。如上文所提及,在可追蹤四個衛星信號之前,必須在二維搜尋"空間"中搜尋該等衛星信號,該二維搜尋"空間"之維度係代碼-相位延遲及都卜勒頻移。通常,若先前不瞭解信號在此搜尋空間內之定位(如接收器"冷啟動"之後將出現的情況),則必須針對待獲取及追蹤之每一衛星搜尋大量代碼延遲(約2000)及都卜勒頻率(可能地15或更多)。因此,對於每一信號,必須檢查搜尋空間中多達30,000或更多的定位。通常,一次一個地循序檢查此等定位,此為可花費若干分鐘之過程。若接收天線之視域內之四個衛星之識別碼(即,PN代碼)係未知的,則獲取時間進一步延長。
在SPS接收器已獲取衛星信號且接著處於追蹤模式的情況下,位置確認過程通常可在遠小於初始獲取所需之時間框的時間框中執行。然而,在無線終端機之常規使用中,使用者接通電源並快速開始操作。此可為希望進行緊急通信時的情況。在此等情形中,與在可獲得定位之前由SPS/無線終端機單元進行之若干分鐘的SPS衛星信號獲取冷啟動相關聯之時間延遲限制了系統之回應時間。
因此,仍然需要一種用於改良確認與SPS衛星信號相關聯之時間並在SPS/無線終端機單元中再現定位之能力的系統及方法。
本發明係關於用於改良SPS位置定位效能之方法及裝置。本文中描述之方法及裝置可用於改良由SPS確認之位置之固定時間,並有助於確認弱的、被遮蔽或其他具挑戰性涵蓋區中之定位的能力。SPS接收器能夠在可接收兩個至四個或更多衛星信號但僅可成功解調變一個衛星時間的情形中求出位置定位。該接收器可利用成功解碼之時間參考來確認與來自彼衛星之信號之位元邊緣轉變相關聯之時間。該接收器利用來自衛星之具有已知時間之位元邊緣轉變來設定來自未解調變時間之其他衛星的信號之至少一位元邊緣轉變之時間。接收器將時間設定為在包括具有已知時間之位元邊緣轉變之預定窗內發生之位元邊緣轉變。可基於該時間來確認位置。可在無效位置解答後假設修改未解調變之衛星時間及窗置放。
本發明之態樣包括一種在一無線器件中之位置定位方法。該方法包括自至少兩個人造衛星中之每一者接收偽雜訊代碼擴展信號,確認每一偽雜訊代碼擴展信號之位元轉變邊緣時序,確認偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之時間參考,及基於來自該至少兩個人造衛星中之每一者之偽雜訊代碼擴展信號之時間參考及位元轉變邊緣時序來確認無線器件的位置定位解答。
本發明之態樣包括一種在一無線器件中之位置定位方法。該方法包括自至少兩個衛星定位系統(SPS)人造衛星中之每一者接收偽雜訊代碼擴展信號,確認每一偽雜訊代碼擴展信號之位元轉變邊緣時序,確認第一偽雜訊代碼擴展信號之時間參考,確認與第一偽雜訊代碼擴展信號之第一位元轉變相關聯之時間,組態俘獲第一偽雜訊代碼擴展信號之第一位元轉變及來自時間參考未知之第二偽雜訊代碼擴展信號之至少一位元轉變的時窗,產生來自第二偽雜訊代碼擴展信號之該至少一位元轉變之時間假設,基於與第一位元轉變相關聯之時間及來自第二偽雜訊代碼擴展信號之該至少一位元轉變之時間假設來確認無線器件的位置定位解答,及驗證該位置定位解答。
本發明之態樣包括一種在一無線器件中之位置定位方法。該方法包括確認複數個SPS信號中之每一者之位元邊緣轉變之時序,確認至少一位元邊緣轉變之時間參考,基於時間假設及時間參考產生該複數個位元邊緣轉變之時間假設,及基於該時間假設確認位置定位解答。
本發明之態樣包括一種在一無線器件內之位置定位裝置。該裝置包括:接收器,其經組態以自複數個SPS人造衛星接收複數個偽雜訊代碼擴展信號;相關器,其經組態以確認來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之位元邊緣轉變之時序;時序訊息解碼器,其經組態以確認偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之時間參考;假設選擇器,其經組態以確認來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之位元邊緣之時間;及位置解答模組,其經組態以基於來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之位元邊緣之時間參考及時間假設來確認位置定位解答。
在結合圖式理解時,本揭示案之實施例的特徵、目標及優點將自以下陳述之詳細描述變得較為顯而易見,在該等圖式中,相似元件帶有相似參考數字。
本文中描述用於基於獲取人造衛星之偽雜訊代碼擴展信號之少至一個時間參考來確認衛星定位系統(SPS)位置解答之方法及裝置。SPS接收器可自人造衛星接收兩個或兩個以上偽雜訊代碼擴展信號,且可使該等信號與局部產生之偽雜訊代碼序列相關以確認人造衛星的識別碼,且確認該等信號中之每一者之相對位元邊緣轉變時序。該接收器可對該等衛星信號中之少至一者進行解調變以確認可據以確認位元邊緣轉變之相關聯時序的時間參考。
儘管此處出於論述之目的使用GPS系統,但將認識到,SPS可包括其他衛星定位系統,諸如由俄羅斯操作之GLONASS系統、正由歐盟開發之Galileo系統,以及全球衛星導航計劃(諸如中國計劃將來部署之COMPASS系統)。
另外,SPS可包括區域性導航衛星系統,其為由其特定衛星之軌道界定之特定地理區域("涵蓋區")服務。舉例而言,RNSS可包括涵蓋美國之廣域增強系統(WAAS)、涵蓋歐洲及周圍區之歐洲對地靜止導航上覆服務(EGNOS)、為日本服務之基於MTSAT衛星之增強系統(MSAS),以及準天頂衛星系統(QZSS)。將瞭解,RNSS亦可包括其他地區域性衛星系統,諸如正由印度開發之GPS輔助Geo增強導航(GAGAN)及印度區域性導航衛星系統(IRNSS)系統以及其他相似系統。在本文中描述之方法及裝置依賴於或以其他方式利用來自SPS人造衛星之信號的情況下,SPS人造衛星信號可起源於單一SPS或來自複數個SPS之SV之組合。
接收器在瞭解一個衛星之位元邊緣轉變之時序及其他衛星之位元邊緣轉變之相對時序的情況下,可組態具有預定持續時間之時窗並將該時窗定位成包括具有已知時序之至少一位元邊緣轉變。接收器可檢查時窗中之位元邊緣轉變之時間基於具有已知時序之位元邊緣轉變來設定的假設。
接收器可嘗試藉由假設之時間設定進行之定位並驗證該位置解答。可藉由對照一或多個預定約束檢查該位置解答及與位置解答相關聯之參數來驗證該解答。滿足所有約束之位置解答被視為有效位置解答。
未能滿足某預定數目之約束之位置解答可被視為無效位置解答。接收器可再定位時窗且可回應於無效位置解答來更新時序假設。再次嘗試並驗證位置解答。接收器可重複再定位時窗、更新時序假設以及嘗試位置解答之過程,直至產生有效位置解答或已嘗試所有相異時窗組態及時序假設為止。
對來自相關聯衛星信號之一個以上時間參考進行解調變的能力減少相異時窗組態之數目,且因此減少在確認有效解答或耗盡所有可能性之前需要測試之時序假設之總數目。
在一般情況下,當接收器經組態以僅基於來自SPS人造衛星之信號而確認三維定位時,接收器要求來自至少四個相異SPS人造衛星之信號。接收器在比一般情況更為受限的條件下可能能夠使用來自少於四個相異SPS人造衛星之信號確認定位。
接收器可藉由關於位置或系統時序之額外知識使用來自少至三個相異SPS人造衛星之信號來確認定位。舉例而言,若接收器瞭解海拔、假定一海拔或以其他方式僅需要確認二維定位,則接收器可僅需要來自三個相異SPS人造衛星之信號。另外,在接收器不瞭解初始位置但瞭解SPS系統時間的情況下,接收器可使用來自少至三個相異SPS人造衛星之信號來確認位置。接收器可已(例如)經由在先前定位中確認之先前時間解析度,使用鎖定至系統時間之局部時鐘,藉由自外部來源接收系統時間資訊等或其某一組合而瞭解SPS系統時間。
在接收器瞭解或以其他方式假定海拔並且瞭解兩個人造衛星之偽距離及都卜勒效應以用於位置計算的情況下,接收器可能能夠使用來自少至兩個相異SPS人造衛星之信號來確認定位。
一般而言,接收器需要獲得足夠資訊來求出三維位置未知數(在笛卡爾座標系統中,x、y及z)及系統時間。在三維位置或系統時間中之一或多者已知或以其他方式能夠獨立確認的情況下,接收器可減少確認位置解答所需之相異SPS人造衛星信號的數目。
接收器僅需在以上情形中之每一者中確認或以其他方式導出一人造衛星之位元邊緣轉變之時序,以便確認有效三維定位。可基於假設測試結合任何額外位置相關資訊或參數(諸如,海拔、偽距離及都卜勒效應,或某一其他參數)來確認來自一或多個額外衛星之信號之位元邊緣轉變的時序。
SPS接收器之功能性由於在僅存在一個具有對時間參考進行解調變之足夠信號品質之人造衛星信號時確認有效定位的能力而得以改良。定位所需之剩餘衛星信號可為相對較弱信號,其中僅需要確認位元邊緣轉變之能力。確認成功位置解答之能力保持有效,而與任何初始位置不確定性無關。因此,該等方法及裝置可實施於初始位置不確定性可能較大或以其他方式未知但衛星星曆表資料可容易被接收或確認的全球漫遊器件中。將首先固定之時間、良率及SPS接收器之準確性歸因於利用來自弱人造衛星之信號之能力而得以改良。確認成功位置解答之能力在輔助資料或初始假定不準確(諸如在基於國家之輔助表中接收之資訊)的情形下可尤其有幫助。
此外,獲得位置解答之容易度准許利用所揭示之方法及裝置作為由其他定位技術作出之校驗位置確認。該等方法及裝置可在諸如個人導航器件之獨立SPS接收器中執行且不需要接收輔助資料。
圖1為位置定位系統100之一實施例之簡化系統圖。位置定位系統100包括複數個衛星130。位置定位系統100亦可包括一或多個地面信標120、偽衛星,或其他信號傳輸器。在圖1之實施例中,將地面信標120描繪為基地台,諸如無線通信系統之基地台。該基地台可提供(例如)可在混合位置定位系統(諸如混合GPS)中使用之時序信號。或者或另外,該基地台可為用於降低位置不確定性之初始位置定位之來源且可經組態以提供輔助資料(諸如GPS輔助資料)。輔助資料可包括(但不限於)地平線上方之衛星之識別碼、所建議之代碼相位搜尋開始點及/或範圍、GPS天文年曆資料、衛星星曆表資料等,或其某一組合。
無線器件110可在其接收兩個相異時序信號的情況下確認其位置。儘管論述集中於僅基於人造衛星信號進行之定位確認,但一些位置定位系統或位置定位系統之變體(諸如混合GPS)可利用來自地面信標120之信號作為位置確認的部分。
無線器件110可自為衛星星座(諸如GPS衛星星座)之部分之至少兩個人造衛星(例如,130-1及130-n)中之每一者接收偽隨機代碼擴展信號。無線器件110進行有效定位所需之相異衛星信號之數目係基於無線器件110可用之額外位置相關資訊量。如上所註,在無線器件110僅基於來自人造衛星之信號確認三維定位的情況下,無線器件110需要來自至少四個人造衛星130-1、130-2、130-3及130-n之信號。無線器件110可需要來自少至兩個相異人造衛星(例如,130-1及130-n)之信號,其中無線器件110瞭解或可以其他方式確認額外位置相關資訊。
無線器件110可使所接收信號與可經頻率偏移之局部產生之偽雜訊代碼序列版本相關以考慮都卜勒移位。無線器件110可基於相關結果來識別衛星。
無線器件110亦可確認衛星信號中之每一者之相對位元邊緣轉變。位元邊緣轉變在調變至衛星信號上之基本資訊之轉變處發生。基本資訊可包括(例如)導航訊息、天文年曆資料、衛星星曆表資料及時間參考或時戳資訊。無線器件可通常準確地確認位元邊緣轉變,且可藉由增加所接收信號之整合時間來改良位元邊緣轉變確認之敏感度。在GPS衛星信號以及GLONASS衛星信號中,基本資料以50Hz之速率出現,因此位元邊緣轉變可每20毫秒發生一次。在所提議之Galileo衛星系統中,位元持續時間以4毫秒之間隔出現。
無線器件110可試圖解調變基本訊息並解碼來自衛星130中之每一者之時間訊息。GPS偽隨機代碼擴展信號中之時間訊息每六秒重複一次。因此,解碼時間訊息之機會在每六秒之間隔內僅出現一次,然而,無線器件110可能(例如)歸因於弱衛星信號而不能夠成功解碼來自所有衛星130之時間訊息資訊。無線器件110在其能夠除識別至少一其他人造衛星之相對位元邊緣轉變時序外解碼至少一時間訊息的情況下可作出準確位置確認。
假定無線器件110能夠成功解碼來自來自第一人造衛星130-1之信號之時間訊息。無線器件110可利用時間訊息作為彼人造衛星之位元邊緣轉變之時間可相關聯之時間參考。因此,無線器件110基於解碼時序訊息之能力而瞭解位元邊緣轉變時序。
因為無線器件110亦瞭解時間訊息尚待解碼之人造衛星中之每一者的相對位元邊緣轉變時序,所以無線器件110可確認每一位元邊緣轉變相對於第一人造衛星130-1之已知位元邊緣轉變的時間。
來自人造衛星130-1至130-n中之每一者之信號的時序與同一GPS時基同步。然而,到達無線器件110之信號可歸因於不同衛星信號所經歷之不同傳播延遲而隨時間改變。因此,儘管無線器件110自解碼時序訊息瞭解第一衛星130-1之位元邊緣轉變的時間,但無線器件不瞭解來自其他人造衛星中之每一者之信號是領先還是滯後於來自第一人造衛星130-1之信號。因此,無線器件不能夠立即導出第二至第n衛星130-2至130-n之每一位元邊緣轉變的時間。無線器件110僅能夠以20毫秒之倍數的誤差立即確認每一位元轉變的時間。
無線器件110可藉由對位元邊緣轉變及假設測試開窗來解析位元邊緣轉變之不明確性。無線器件110可對具有小於預期時間變化之持續時間之位元邊緣轉變強加一窗。
經驗研究及模型化已揭示自GPS人造衛星至彼衛星可見的地球上實際上任一點之傳播延遲自約65毫秒之絕對最小值至約88毫秒之絕對最大值變化,條件為衛星在零度地平線以上。同一位置將同時經歷最小及最大衛星傳播延遲兩者係不太可能的。然而,可基於最大傳播延遲與最小傳播延遲之差來設定窗。因此,窗大小可小於近似22毫秒、小於近似23毫秒或某一其他值。利用不充足之窗持續時間可導致不能夠確認導致有效位置確認之時間假設。然而,過分延長窗時間產生將不會適度地導致有效位置確認之眾多待校驗之時間假設。近似20、21或22毫秒之窗大小係便利的,不僅因為其包含實質上整個傳播延遲範圍,而且因為持續時間約為20毫秒之單一位元週期。因此,在所有可能性上再定位20、21或22毫秒之窗大小導致來自單一人造衛星之需要在時間假設測試中考慮之(至多)三個不同位元邊緣轉變。
無線器件110定位關於所接收衛星信號中之每一者之位元邊緣轉變之窗,且將該窗定位成包括來自第一衛星130-1之至少一已知位元邊緣轉變。無線器件110可接著基於窗之定位、已知位元邊緣轉變之時間,以及其他衛星之位元邊緣轉變相對於已知位元邊緣轉變的位置來確認時間假設之一集合。
在一實施例中,無線器件110將在最接近已知位元邊緣時間處出現之每一未知位元邊緣轉變時序之時序假設為已知位元邊緣時間的時間。無線器件110針對該時間假設確認位置解答。無線器件110可基於偽距離量測實施(例如)實際上任何類型的位置解答。無線器件110可基於(例如)衛星之有效星曆表資料或衛星軌道預測演算法而瞭解衛星位置。
無線器件110可實施(例如)迭代位置解答技術,諸如加權最小平方、最小平方(minimum least square)、加權回歸、卡爾曼濾波等或其某一組合。無線器件110可驗證位置解答。若成功驗證位置解答,則其為無線器件110之位置解答。然而,若位置解答無效,則無線器件110移位或以其他方式更新窗之位置並更新時間假設。無線器件110重複位置解答及驗證過程,之後為窗再定位過程,直至已測試所有相異窗置放及時間假設為止,或直至確認有效位置解答為止。
圖2為位置定位接收器200之一實施例之簡化功能方塊圖。位置定位接收器200可實施(例如)於圖1之無線器件內以執行位置定位。
接收器200包括耦接至接收前端210之天線202。接收前端之輸出耦接至取樣器212。取樣器212之輸出耦接至緩衝器214。
接收前端210經組態以調諧至GPS衛星信號之標稱接收頻率以接收可包括對應於複數個人造衛星之複數個偽雜訊代碼擴展信號的複合信號。接收前端210對所接收複合信號進行濾波、放大及頻率轉換。取樣器212可經組態以對接收前端輸出進行取樣並將來自接收前端之類比信號輸出轉換為數位表示。取樣器212可經組態而以高於與偽雜訊代碼相關聯之碼片速率之速率對所接收信號進行取樣。舉例而言,取樣器212可經組態而以碼片速率、碼片速率之兩倍、碼片速率之四倍或碼片速率之某一其他倍數或非倍數進行取樣。取樣器212可經組態以儲存樣本於緩衝器214中。
緩衝器214內容可由複數個相關器220-1至220-k存取,該複數個相關器可實質上並行組態以加速信號獲取。每一相關器220可經組態以搜尋相異偽雜訊代碼空間。或者,多個相關器220可經組態以搜尋同一偽雜訊代碼空間,但可對來自緩衝器214之相異樣本操作。在一些實施例中,相關器220之不同子集經組態以用於在來自緩衝器214之不同樣本組上之相異偽雜訊代碼空間搜尋。每一相關器220可確認特定代碼相位之代碼相位偏移,且亦可確認與相關器220經組態所針對之偽雜訊代碼相關聯之特定衛星信號的位元邊緣轉變。
來自相關器220之輸出耦接至導航訊息解調變器/解碼器230,該導航訊息解調變器/解碼器230可經組態以解碼來自人造衛星中之每一者(針對其偵測信號)之導航訊息。導航訊息解碼器230可耦接至時序訊息解碼器234,該時序訊息解碼器234可檢查經成功解調變及解碼之導航訊息並試圖解碼來自其之時序訊息。
時序訊息解碼器234可耦接至控制器240。時序訊息解碼器234可將時序訊息資訊及相關聯人造衛星資訊通知或以其他方式傳達至控制器240。基於時序訊息資訊,控制器240可指派或以其他方式確認對應於時序訊息的來自人造衛星之位元邊緣轉變之時間。位元邊緣轉變之時間可表示自人造衛星至接收器200之傳播延遲。此時,控制器240不需要解析位元邊緣轉變時序之絕對時間之任何不明確性,而是可選擇一位元邊緣轉變時序使得在接收器200處所量測之總傳播延遲接近預期傳播延遲範圍之中心。實際位元邊緣轉變時序可在確認位置解答時得到解析。
控制器240可與電腦可讀媒體(諸如記憶體242)通信。記憶體可儲存使得控制器執行本文中描述之大體上一些或所有方法之一或多個電腦可讀指令。在一些實施中,控制器240結合記憶體242中之指令可經組態以執行窗模組250、假設選擇器260、位置解答模組270及驗證器280之一些或所有功能。
窗模組250耦接至每一相關器220且自相關器220接收位元邊緣轉變資訊。窗模組250可經組態以僅對在窗之持續時間內發生之彼等位元邊緣轉變進行濾波或以其他方式加以選擇。
控制器240可經組態以在最初基於時間已知位元邊緣轉變之位置來定位窗。控制器240或窗模組250可在確認無效時序假設之後再定位窗。
假設選擇器260經組態以自窗模組250接收位元邊緣轉變、對位元邊緣轉變之指標或位元邊緣轉變之識別碼。假設選擇器260可經組態以基於已知位元邊緣轉變之時間來設定窗內之位元邊緣中之每一者的時序。在一實施例中,假設選擇器260基於已知位元邊緣轉變之時間來設定窗內之每一位元邊緣轉變。若同一人造衛星之一個以上位元邊緣轉變位於窗內,則假設選擇器260可使用仲裁規則。舉例而言,假設選擇器260可經組態以基於已知位元邊緣轉變之時間來設定最接近已知位元邊緣轉變發生之位元邊緣轉變。
位置解答模組270經組態以基於由假設選擇器260設定之時序假設來確認位置解答。在此點處,各種衛星之偽距離量測對於位置解答模組270而言並不可優於使用習知方法獲得之偽距離量測而被區分開。因此,位置解答模組270可經組態以使用習知技術(諸如可包括加權最小平方、最小平方、加權回歸、卡爾曼濾波等或其某一組合之位置解答技術)來確認位置解答。
位置解答模組270可結合可儲存於記憶體242中之衛星位置資訊而確認解答。衛星位置資訊可(例如)作為衛星天文年曆、衛星星曆表、衛星軌道預測功能或其某一組合中之一或多者而被儲存。
驗證器280處理來自位置解答模組270之結果以確認解答是否有效。若有效,則處理完成且接收器200之位置得到確認。若位置解答無效,則窗模組再定位窗,且假設選擇器260產生待測試之另一時序假設。舉例而言,若迭代位置解答演算法在某預定數目之迭代之後未能收斂,則驗證器280可確認無效解答。
圖3為驗證器280之一實施例之簡化功能方塊圖。驗證器280可為(例如)圖2之接收器中之驗證器。驗證器280自位置解答模組接收位置解答資訊並根據若干約束處理該資訊以便確認位置解答之有效性。
驗證器280可包括海拔驗證器310、傳輸延遲驗證器320、人造衛星標高驗證器330、使用者速度驗證器340、都卜勒殘差驗證器350,或其某一組合。驗證器280模組中之每一者彼此獨立地操作,或者一或多者可彼此依賴。驗證器280內模組之數目及類型不限於圖3之實施例中說明的彼等類型及配置。
海拔驗證器310可檢查位置解答並將該位置解答之海拔與最小及最大海拔之極限進行比較。舉例而言,海拔驗證器310可包括海平面以下某一深度,有效海拔不可位於該深度之下。類似地,海拔驗證器310可包括不可由有效海拔位置解答超過之預定海拔。落在預定範圍外之海拔被識別為無效解答。
在接收器瞭解海拔或以其他方式經組態以確認二維定位的彼等情形中,海拔驗證器310可被省略、撤消啟動或以其他方式忽略。
類似地,傳輸延遲驗證器320檢查自位置解答確認之經校正時序之傳播延遲,並確認是否存在任何傳播延遲落在預定範圍外。作為一實例,地球上任一點之傳播延遲範圍經估計為在近似65毫秒至88毫秒之範圍內變動,條件為人造衛星在零度地平線以上。若來自位置解答之經校正傳播延遲落在此範圍外,則傳輸延遲驗證器320可將解答識別為無效的。
人造衛星標高驗證器330可確認是否位置解答中利用之所有人造衛星在零度地平線以上。人造衛星標高驗證器330可對照用於產生位置解答之人造衛星之假定位置來檢查位置解答。可基於對位置解答及假定衛星位置之瞭解來確認人造衛星之仰角。若人造衛星仰角中之任一者小於零,則SV標高驗證器330可將解答識別為無效的。
使用者速度驗證器340可基於位置解答及來自四個人造衛星中之每一者之都卜勒值來計算無線器件之速度。在預定範圍外之速度可導致使用者速度驗證器將位置解答識別為無效的。
都卜勒殘差驗證器350將所計算之偽距離變率與所量測之偽距離變率進行比較。都卜勒殘差驗證器350可將所量測之都卜勒效應與基於位置解答之理論都卜勒效應進行比較,且確認殘差是否大於預定臨限值。若殘差在預定範圍外,則都卜勒殘差驗證器350可將位置解答識別為無效的。
儘管每一驗證器可獨立於另一驗證器而將位置解答識別為無效的,但驗證器輸出值全部提供至驗證邏輯360,該驗證邏輯360可基於一或多個無效性指示作出關於位置解答之有效性之最終決策。驗證邏輯可經組態(例如)以指示單一無效指示、複數個無效指示,或基於無效指示之預定組合或無效指示之加權組合的無效結果。
圖4為使用假設時間設定之位置定位方法400之一實施例之簡化流程圖。方法400可(例如)由圖1之無線器件中之圖2之接收器實施。
方法400在方塊410處開始,其中接收器接收至少兩個人造衛星偽雜訊代碼擴展信號。接收器繼續至方塊412,並(例如)藉由使所接收信號與局部產生之偽雜訊代碼序列版本相關來確認人造衛星識別碼。
接收器繼續至方塊414,並確認該至少兩個人造衛星信號中之每一者之位元邊緣轉變。接收器可使用相關來確認位元邊緣轉變且可在若干完整偽雜訊代碼週期上整合以便改良偵測敏感度。
接收器繼續至方塊420,並解碼至少一時戳或以其他方式確認與人造衛星信號中之至少一者相關聯的時間參考。接收器可(例如)解調變導航訊息並解碼來自人造衛星信號之時間訊息。
接收器需要確認至少一時間參考以便成功執行方法400。然而,需要檢查之不明確時間假設之數目隨著每一額外時間參考而減少。在四個時間參考之極限處,對於僅基於人造衛星信號之一般化解答,方法400不再為必要的,且接收器可直接確認偽距離。然而,接收器仍可利用該方法來致能使用不需要時間參考之第五人造衛星信號之位置解答校驗。
接收器繼續至方塊430,並基於對應於時間參考為已知之人造衛星之已知位元邊緣轉變的位置來組態關於位元邊緣轉變之時窗。窗之持續時間可經選擇為近似為與最大人造衛星傳播延遲與最小人造衛星傳播延遲之間的差匹配之持續時間。作為一實例,窗可具有小於約22毫秒之持續時間。
接收器繼續至方塊440,並確認窗內位元邊緣轉變之時序假設。接收器可(例如)假定窗中之位元邊緣轉變中之每一者基於已知位元邊緣轉變的時間而發生。
接收器繼續至方塊450,並基於偽距離量測及對(例如)基於天文年曆、衛星星曆表資料、衛星軌道預測或其某一組合確認之人造衛星之定位的瞭解來確認位置解答。位置解答亦可依賴於接收器可用之相關位置資訊(若存在)。此相關位置資訊可包括(例如)對接收器之海拔的估計、在接收器處觀測之都卜勒量測結合相應偽距離等,或其某一組合。
接收器可(例如)基於迭代位置確認演算法(諸如加權最小平方演算法)來確認位置。接收器繼續至決策方塊452以確認位置確認演算法是否收斂於一解答上。若非如此,則解答無效。接收器繼續至方塊460。
若在決策方塊452處,接收器確認位置確認演算法返回一位置解答,則接收器繼續至決策方塊470並確認解答是否通過驗證過程。若非如此,則接收器繼續至方塊460。
在方塊460處,接收器移位或以其他方式組態窗位置以俘獲位元邊緣轉變假設之不同集合。接收器自方塊460返回至方塊440以重複時序假設/位置解答過程。
若在決策方塊470處,位置解答滿足驗證過程,則接收器繼續至方塊480以返回該位置解答作為接收器之定位。
圖5為位置解答驗證方法470之一實施例之簡化流程圖。方法470可由執行圖5之方法之接收器實施。
方法470在決策方塊510處開始,其中接收器確認位置解答是否包括預定極限內之海拔。若非如此,則接收器繼續至方塊560並將解答識別為無效的。
若接收器確認滿足海拔約束,則接收器繼續至決策方塊520以確認來自位置解答確認中所使用之人造衛星之傳播延遲是否在預定的值範圍內。若非如此,則接收器繼續至方塊560以將解答識別為無效的。此確認位置解答海拔是否在極限內之步驟在接收器使用已知或給定海拔執行2D位置解答時當然被繞過。
若接收器確認滿足傳播延遲約束,則接收器繼續至決策方塊530以確認位置解答確認中使用之人造衛星是否在定位於位置解答之定位處的器件之地平線以上。若非如此,則接收器繼續至方塊560以將解答識別為無效的。
若接收器確認滿足人造衛星標高約束,則接收器繼續至決策方塊540以確認使用者速度是否落在預定範圍或極限內。若非如此,則接收器繼續至方塊560並將解答識別為無效的。
若接收器確認使用者速度滿足速度約束,則接收器繼續至決策方塊550以確認都卜勒殘差是否在預定極限內。接收器可將所量測之都卜勒效應與基於位置解答及接收器時鐘頻率偏置的理論都卜勒效應進行比較,並確認殘差是否大於預定臨限值。若非如此,則接收器繼續至方塊560以將解答識別為無效的。否則,接收器繼續至方塊570並將位置解答識別為有效的。
圖6為使用假設時間設定之位置解答之一實例之簡化時序圖600。時序圖600說明四個人造衛星之位元邊緣轉變以及可針對近似22毫秒之預定窗持續時間而產生之四個可能時序假設。
假定第一人造衛星為時間參考已知之人造衛星。因此,第一SV位元邊緣轉變610係已知且時間明確之位元邊緣轉變,且僅需要說明一個位元邊緣轉變。可藉由對已知位元邊緣轉變減去或加上20毫秒來確認第一SV之鄰近位元邊緣轉變之時間,其中20毫秒係每一位元之週期。
第二人造衛星具有可相對於第一SV已知位元邊緣轉變610識別之兩個位元邊緣轉變620-1及620-2。然而,關於較早位元邊緣轉變620-1或較遲位元邊緣轉變620-2是否與已知位元邊緣轉變610同步存在不明確性。
類似地,相對於第一SV已知位元邊緣轉變610展示第三人造衛星之兩個位元邊緣轉變630-1及630-2。相對於第一SV已知位元邊緣轉變610展示第四人造衛星之兩個位元邊緣轉變640-1及640-2。
基於時窗652之第一位置說明第一時序假設。相對於第一SV已知位元邊緣轉變之時間來設定窗652內之每一位元轉變610、640-2、620-2及630-2。可基於來自時序假設之距每一人造衛星之偽距離來確認位置解答。
基於時窗654之第二位置說明第二時序假設。將時窗移位以俘獲不在窗之第一位置中之至少一相異位元邊緣轉變。相對於第一SV已知位元邊緣轉變之時間來設定時窗654之第二位置內的位元轉變630-1、610、640-2及620-2。可基於來自第二時序假設之距每一人造衛星之偽距離來確認位置解答。
基於時窗656之第三位置說明第三時序假設。將時窗移位以俘獲至少一相異位元邊緣轉變。相對於第一SV已知位元邊緣轉變之時間來設定時窗656之第三位置內的位元轉變620-1、630-1、610及640-2。可基於來自第三時序假設之距每一人造衛星之偽距離來確認位置解答。
基於時窗658之第四位置說明第四時序假設。將時窗移位以俘獲至少一相異位元邊緣轉變。相對於第一SV已知位元邊緣轉變之時間來設定時窗658之第四位置內的位元轉變640-1、620-1、630-1及610。可基於來自第四時序假設之距每一人造衛星之偽距離來確認位置解答。
注意,僅存在使用具有圖6所示之持續時間之窗的四個可能時序假設。時窗之進一步移位將排除已知位元邊緣轉變。因此,接收器在確認正確位置解答之前將需要(至多)基於四個時序假設嘗試四個位置解答。
圖7為使用假設時間設定之位置解答之一實例之簡化時序圖700。圖7之時序圖700說明兩個人造衛星之兩個已知時間參考。時序圖700說明當時窗具有約為所示之持續時間時,對第二時間參考之額外瞭解如何將可能時序假設之數目減少為僅兩個。
時序圖700說明時間參考已知之第一人造衛星之第一位元邊緣轉變710。類似地,展示時間參考已知之第二人造衛星之第二位元邊緣轉變720。
展示第三人造衛星之不明確位元邊緣轉變730-1及730-2,以及第四人造衛星之不明確位元邊緣轉變740-1及740-2。尚未或不能針對第三及第四人造衛星確認時間參考。
可藉由定位第一時窗752以俘獲至少第一已知位元邊緣轉變710及第二已知位元邊緣轉變720以及來自缺乏已知時間參考之人造衛星中之每一者的至少一位元邊緣轉變740-2及730-2來產生第一時序假設。
可藉由定位第二時窗754以俘獲至少第一已知位元邊緣轉變710及第二已知位元邊緣轉變720以及來自缺乏已知時間參考之人造衛星中之每一者的至少一位元邊緣轉變730-1及740-2來產生第二時序假設。如圖7所示,此等僅為針對具有此大小之時窗以及已知位元邊緣轉變710及720之位置的兩個可能時序假設。時窗之進一步移位將自窗消除已知位元邊緣轉變中之一者。
本文中描述用於在已知複數個SPS衛星信號之少至一個時間參考但已知至少四個衛星信號之位元邊緣轉變且衛星位置資訊可用時確認位置定位解答的方法及裝置。該等方法及裝置使接收器能夠在無法解調變複數個衛星信號之導航訊息中之時間資訊的不良涵蓋環境中確認位置解答。
如本文中所使用,術語耦接或連接用於意謂間接耦接以及直接耦接或連接。在耦接兩個或兩個以上區塊、模組、器件或裝置的情況下,兩個耦接區塊之間可存在一或多個介入區塊。
結合本文中所揭示之實施例而描述之各種說明性邏輯區塊、模組及電路可由通用處理器、數位信號處理器(DSP)、精簡指令集電腦(RISC)處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文中所描述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器,但在替代實施例中,處理器可為任何處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合,例如DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器,或任何其他此組態。
結合本文中所揭示之實施例而描述之方法、過程或演算法的步驟可直接具體化於硬體中、由處理器執行之軟體模組中或兩者之組合中。方法或過程中之各種步驟或動作可以所示次序執行,或可以另一次序執行。另外,可省略一或多個過程或方法步驟,或可將一或多個過程或方法步驟添加至該等方法及過程。可將額外步驟、區塊或動作添加於該等方法及過程之開頭、結尾或居間的現有元件中。
在一或多個示範性實施例中,所描述之功能可在硬體、軟體、韌體或其任何組合中實施。若實施於軟體或韌體中,則該等功能可儲存於實體電腦可讀媒體中作為在其中編碼之一或多個指令、資訊或代碼。電腦可讀媒體包括實體電腦儲存媒體。儲存媒體可為可由電腦存取之任何可用實體媒體。借助於實例而非限制,此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件,或可用於儲存呈指令或資料結構之形式之所需程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體。如本文所使用之磁碟與光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位化通用光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟,其中磁碟通常以磁性方式再生資料,而光碟藉由雷射以光學方式再生資料。
提供對所揭示之實施例之以上描述以使任何一般熟習此項技術者能夠製造或使用本揭示案。一般熟習此項技術者將易於瞭解對於此等實施例之各種修改,且本文中界定之一般原理可在不偏離本揭示案之精神或範疇的情況下應用於其他實施例。因此,本揭示案不欲限於本文中所示之實施例,而是將符合與本文中揭示之原理及新穎特徵一致之最廣泛範疇。
100...位置定位系統
110...無線器件
120...地面信標
130-1...第一人造衛星
130-2...第二人造衛星
130-3...第三人造衛星
130-n...第n人造衛星
200...位置定位接收器/接收器
202...天線
210...接收前端
212...取樣器
214...緩衝器
220-1...相關器
220-k...相關器
230...導航訊息解調變器/解碼器
234...時序訊息解碼器
240...控制器
242...記憶體
250...窗模組
260...假設選擇器
270...位置解答模組
280...驗證器
310...海拔驗證器
320...傳輸延遲驗證器
330...人造衛星標高驗證器
340...使用者速度驗證器
350...都卜勒殘差驗證器
360...驗證邏輯
600...時序圖
610...第一SV位元邊緣轉變/第一SV已知位元邊緣轉變/位元轉變
620-1...位元邊緣轉變/較早位元邊緣轉變/位元轉變
620-2...位元邊緣轉變/較遲位元邊緣轉變/位元轉變
630-1...位元邊緣轉變/位元轉變
630-2...位元邊緣轉變/位元轉變
640-1...位元邊緣轉變/位元轉變
640-2...位元邊緣轉變/位元轉變
652...時窗
654...時窗
656...時窗
658...時窗
700...時序圖
710...第一位元邊緣轉變/第一已知位元邊緣轉變
720...二位元邊緣轉變/第二已知位元邊緣轉變
730-1...明確位元邊緣轉變/位元邊緣轉變
730-2...明確位元邊緣轉變/位元邊緣轉變
740-1...明確位元邊緣轉變
740-2...明確位元邊緣轉變/位元邊緣轉變
752...一時窗
754...二時窗
圖1為位置定位系統之一實施例之簡化系統圖。
圖2為位置定位接收器之一實施例之簡化功能方塊圖。
圖3為驗證模組之一實施例之簡化功能方塊圖。
圖4為使用假設時間設定之位置定位方法之一實施例的簡化流程圖。
圖5為位置解驗證方法之一實施例之簡化流程圖。
圖6為使用假設時間設定之位置解之一實例之簡化時序圖。
圖7為使用假設時間設定之位置解之一實例之簡化時序圖。
(無元件符號說明)
Claims (44)
- 一種在一無線接收器中之位置定位方法,該方法包含:自至少兩個人造衛星中之每一者接收一偽雜訊代碼擴展信號;確認相對於該等偽雜訊代碼擴展信號之至少一其他者之每一偽雜訊代碼擴展信號之一相對位元轉變邊緣時序;確認對於該至少兩個人造衛星之至少一相對應第一者之該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一第一者之一時間參考;及除了該至少兩個人造衛星中之該至少一相對應第一者,基於用於該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號之該時間參考及該相對位元轉變邊緣時序來確認該無線器件的一位置定位解答。
- 如請求項1之方法,其進一步包含使該等偽雜訊代碼擴展信號與一局部產生之偽雜訊代碼序列相關以識別該至少兩個人造衛星。
- 如請求項1之方法,其進一步包含確認一與一關於該時間參考之位元邊緣相關聯之時間。
- 如請求項1之方法,其中接收該偽雜訊代碼擴展信號包含接收一由一對應於一人造衛星之偽雜訊代碼擴展之全球定位系統導航訊息。
- 如請求項1之方法,其中確認該位元轉變邊緣時序包含: 使該偽雜訊代碼擴展信號與一局部產生之偽雜訊代碼序列相關;及確認一相關相位反轉之一轉變時序。
- 如請求項1之方法,其中確認該時間參考包含解碼來自該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一導航訊息的一些或全部。
- 如請求項1之方法,其進一步包含驗證該位置定位解答。
- 如請求項7之方法,其中驗證該解答包含海拔驗證、傳輸器傳播延遲驗證、人造衛星標高驗證、器件速度驗證及都卜勒殘差驗證中之至少一者。
- 如請求項7之方法,其中驗證該解答包含確認一迭代位置解答是否於一預定數目之迭代內收斂。
- 一種在一無線接收器中之位置定位方法,該方法包含:自至少兩個人造衛星中之每一者接收一偽雜訊代碼擴展信號;確認每一偽雜訊代碼擴展信號之一位元轉變邊緣時序;確認該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一時間參考;及基於來自該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號之該時間參考及位元轉變邊緣時序來確認該無線器件的一位置定位解答;其中確認該位置定位解答包含: 確認一與一關於該時間參考之位元邊緣相關聯之已知時間;組態一時窗,該時窗包含來自該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號之一位元轉變;為來自一時間參考未知之至少一人造衛星之該信號產生該窗內至少一位元轉變之一時間假設;及基於該已知時間及該時間假設確認該位置定位解答。
- 如請求項10之方法,其進一步包含:移位該時窗之一位置;產生一經更新時間假設;及基於該已知時間及該經更新時間假設確認一經更新位置定位解答。
- 一種在一無線接收器中之位置定位方法,該方法包含:自至少兩個偽雜訊代碼擴展信號傳輸器中之每一者接收一偽雜訊代碼擴展信號;確認每一偽雜訊代碼擴展信號之一位元轉變邊緣時序;確認一第一偽雜訊代碼擴展信號之一時間參考;確認一與該第一偽雜訊代碼擴展信號之一第一位元轉變相關聯之時間;組態一時窗,該時窗俘獲該第一位元轉變及來自一時間參考未知之一第二偽雜訊代碼擴展信號之至少一位元轉變; 產生來自該第二偽雜訊代碼擴展信號之該至少一位元轉變之一時間假設;基於與該第一位元轉變相關聯之該時間及來自該第二偽雜訊代碼擴展信號之該至少一位元轉變之該時間假設來確認該無線器件的一位置定位解答;及驗證該位置定位解答。
- 如請求項12之方法,其進一步包含:移位該時窗之一位置;產生一經更新時間假設;及基於與該第一位元轉變相關聯之該時間及該經更新時間假設確認一經更新位置定位解答。
- 如請求項12之方法,其中組態該時窗包含組態一小於22毫秒持續時間之時窗。
- 一種在一無線接收器中之位置定位方法,該方法包含:確認複數個衛星定位系統(SPS)信號中之每一者之位元邊緣轉變之相對時序;確認用於該複數個SPS信號中之一相對應之至少一者之至少一位元邊緣轉變之一時間參考;基於該時間參考及該複數個SPS信號之每一者之位元邊緣轉變之該相對時序產生該複數個位元邊緣轉變之一時間假設;及基於該時間假設確認一位置定位解答。
- 一種在一無線器件內之位置定位裝置,該裝置包含:一接收器,其經組態以自複數個衛星定位系統人造衛 星接收複數個偽雜訊代碼擴展信號;一相關器,其經組態以確認來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之位元邊緣轉變之一時序;一時序訊息解碼器,其經組態以確認該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一時間參考;一假設選擇器,其經組態以基於在該複數個偽雜訊代碼擴展信號及該時間參考之對之間的位元邊緣轉變之相對時序確認來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之一位元邊緣之一時間假設;及一位置解答模組,其經組態以基於來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之該位元邊緣的該時間參考及該時間假設來確認一位置定位解答。
- 如請求項16之裝置,其進一步包含:一窗模組,其經組態以確認一時窗,其中自至少兩個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者出現至少一位元邊緣,且其中該假設選擇器確認在該時窗內出現之位元邊緣之該時間假設。
- 如請求項17之裝置,其中該時窗包含一小於22毫秒持續時間之時窗。
- 如請求項16之裝置,其進一步包含一驗證器,該驗證器經組態以基於至少一預定約束來驗證該位置定位解答。
- 如請求項19之裝置,其中該至少一預定約束包含一海拔約束、一傳輸器傳播延遲約束、一人造衛星標高約束、一器件速度約束及一都卜勒殘差約束中之至少一者。
- 如請求項16之裝置,其中若該驗證器指示一無效位置解答,則該假設選擇器更新來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之該位元邊緣之該時間假設。
- 如請求項16之裝置,其中該時序訊息解碼器藉由解碼一在該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之一第一者上編碼之訊息而確認該時間參考。
- 如請求項16之裝置,其中該假設選擇器將與來自該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之一位元邊緣相關聯之該時間設定為一相同時間。
- 如請求項23之裝置,其中該相同時間係基於該時間參考及該時間參考相關聯所針對之該等偽雜訊代碼擴展信號中之該至少一者的一第一位元邊緣而確認。
- 一種在一無線器件內之位置定位裝置,該裝置包含:用於自至少兩個人造衛星中之每一者接收一偽雜訊代碼擴展信號的構件;用於確認相對於該等偽雜訊代碼擴展信號之至少一其他者之每一偽雜訊代碼擴展信號之一相對位元轉變邊緣時序的構件;用於確認對於該至少兩個人造衛星之至少一相對應第一者之該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一第一者之一時間參考的構件;及用於除了該至少兩個人造衛星中之該至少一相對應第一者基於用於該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號的該時間參考及該相對位元轉變邊緣時 序來確認該無線器件之一位置定位解答的構件。
- 如請求項25之裝置,其進一步包含用於驗證該位置定位解答的構件。
- 一種在一無線器件內之位置定位裝置,該裝置包含:用於自至少兩個人造衛星中之每一者接收一偽雜訊代碼擴展信號的構件;用於確認每一偽雜訊代碼擴展信號之一位元轉變邊緣時序的構件;用於確認該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一時間參考的構件;及用於基於來自該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號的該時間參考及位元轉變邊緣時序來確認該無線器件之一位置定位解答的構件;其中該用於確認該位置定位解答的構件包含:用於確認一與一關於該時間參考之位元邊緣相關聯之已知時間的構件;用於組態一時窗的構件,該時窗包含來自該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號之一位元轉變;用於針對來自一時間參考未知之至少一人造衛星之該信號產生該窗內至少一位元轉變之一時間假設的構件;及用於基於該已知時間及該時間假設確認該位置定位解答的構件。
- 如請求項27之裝置,其進一步包含: 用於移位該時窗之一位置的構件;用於產生一經更新時間假設的構件;及用於基於與該第一位元轉變相關聯之該時間及該經更新時間假設確認一經更新位置定位解答的構件。
- 一種編碼有一或多個電腦可讀指令之電腦可讀媒體,該等電腦可讀指令在由該電腦執行時使該電腦執行以下動作:確認來自複數個偽雜訊代碼擴展信號之每一偽雜訊代碼擴展信號之一相對位元轉變邊緣時序,每一相對位元轉變邊緣時序係相對於該偽雜訊代碼擴展信號之至少一其他者;確認該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一時間參考;及除了該複數個偽雜訊代碼擴展信號中之該第一者,基於該等偽雜訊代碼擴展信號中之每一者之該時間參考及該相對位元轉變邊緣時序來確認一無線器件之一位置定位解答。
- 一種在一無線接收器中之位置定位方法,該方法包含:自至少兩個人造衛星中之每一者接收一偽雜訊代碼擴展信號;確認每一偽雜訊代碼擴展信號之一相對位元轉變邊緣時序;確認該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一時間參考; 確認每一偽雜訊代碼擴展信號之一位元邊緣轉變之一時間假設;及基於來自該至少兩個人造衛星中之每一者之每一偽雜訊代碼擴展信號之該位元邊緣轉變之該時間參考及該時間假設來確認該無線器件的一位置定位解答。
- 如請求項30之方法,其進一步包含使該等偽雜訊代碼擴展信號與一局部產生之偽雜訊代碼序列相關以識別該至少兩個人造衛星。
- 如請求項30之方法,其進一步包含確認一與一關於該時間參考之位元邊緣相關聯之時間。
- 如請求項30之方法,其中接收該偽雜訊代碼擴展信號包含接收一由一對應於一人造衛星之偽雜訊代碼擴展之全球定位系統導航訊息。
- 如請求項30之方法,其中確認該位元轉變邊緣時序包含:使該偽雜訊代碼擴展信號與一局部產生之偽雜訊代碼序列相關;及確認一相關相位反轉之一轉變時序。
- 如請求項30之方法,其中確認該時間參考包含解碼來自該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一導航訊息的一些或全部。
- 如請求項30之方法,其中確認該時間假設及確認該位置定位解答包含:確認一與一關於該時間參考之位元邊緣相關聯之已知 時間;組態一時窗,該時窗包含來自該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號之一位元轉變;為來自一時間參考未知之至少一人造衛星之該信號產生該窗內至少一位元轉變之一時間假設;及基於該已知時間及該時間假設確認該位置定位解答。
- 如請求項36之方法,其進一步包含:移位該時窗之一位置;產生一經更新時間假設;及基於該已知時間及該經更新時間假設確認一經更新位置定位解答。
- 如請求項30之方法,其進一步包含驗證該位置定位解答。
- 如請求項38之方法,其中驗證該解答包含海拔驗證、傳輸器傳播延遲驗證、人造衛星標高驗證、器件速度驗證及都卜勒殘差驗證中之至少一者。
- 如請求項38之方法,其中驗證該解答包含確認一迭代位置解答是否於一預定數目之迭代內收斂。
- 一種在一無線接收器中之位置定位裝置,該裝置包含:用於自至少兩個人造衛星中之每一者接收一偽雜訊代碼擴展信號之構件;用於確認每一偽雜訊代碼擴展信號之一相對位元轉變邊緣時序之構件;用於確認該等偽雜訊代碼擴展信號中之至少一者之一 時間參考之構件;用於確認每一偽雜訊代碼擴展信號之一位元邊緣轉變之一時間假設之構件;及用於基於來自該至少兩個人造衛星中之每一者之每一偽雜訊代碼擴展信號之該位元邊緣轉變之該時間參考及該時間假設來確認該無線器件的一位置定位解答之構件。
- 如請求項41之裝置,其中該用於確認該時間假設之構件及用於確認該位置定位解答之構件包含:用於確認一與一關於該時間參考之位元邊緣相關聯之已知時間之構件;用於組態一時窗之構件,該時窗包含來自該至少兩個人造衛星中之每一者之該偽雜訊代碼擴展信號之一位元轉變;用於針對來自一時間參考未知之至少一人造衛星之該信號產生該窗內至少一位元轉變之一時間假設之構件;及用於基於該已知時間及該時間假設確認該位置定位解答之構件。
- 如請求項42之裝置,其進一步包含:用於移位該時窗之一位置之構件;用於產生一經更新時間假設之構件;及用於基於該已知時間及該經更新時間假設確認一經更新位置定位解答之構件。
- 如請求項41之裝置,其進一步包含用於驗證該位置定位解答之構件。
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