TWI437252B - 全球導航衛星系統接收機的相關器、編碼產生器與全球衛星導航系統接收機的關聯方法 - Google Patents

全球導航衛星系統接收機的相關器、編碼產生器與全球衛星導航系統接收機的關聯方法 Download PDF

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Description

全球導航衛星系統接收機的相關器、編碼產生器與全球衛星導航系統接收機的關聯方法
本發明係有關於一種全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)接收機，特別是關於一種GNSS接收機中可處理資料信號與領航信號的相關器，與一種用於相關器的編碼產生器。
為提高衛星獲取與追蹤性能，多數現代化的全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)的發展趨勢為利用領航信號作為輔助。也就是說，除了擕帶導航訊息(message)的資料信號，GNSS中的各衛星更傳輸領航信號。這種現代化的GNSS包含新一代全球定位系統(Global Positioning System, GPS)(L1C, L2C, L5頻帶)，伽利略(Galileo)(L1F(亦稱為E1)，E5ab, E6C頻帶)與北斗(Compass)衛星系統。
以伽利略L1F為例，各衛星傳輸兩類信號，資料信號與領航信號。如上所述，資料信號擕帶導航訊息。相對的，領航信號沒有資料 (dataless)。資料信號與領航信號皆分別透過不同的測距碼(ranging code)，或者說，虛擬隨機雜訊(Pseudo Random Noise, PRN)碼調變。除了PRN碼，其亦被稱為基本測距碼(primary ranging code)，領航信號更透過已知二級碼(secondary code)調變。資料信號根據250符元每秒(symbol per second, sps)的資料符元調變。也就是說，基本測距碼週期為4ms，每4ms傳輸一個資料符元。資料符元一般未知。領航信號亦包含相同的4ms的基本測距碼週期。二級碼為25片碼(chip)。領航二級碼序列係已知的。各二級碼片碼在此被稱為領航符元。二級碼週期為4×25=100(ms)。也就是說，二級碼每100ms轉變(transit)一次。由于領航信號已知，積分間隔(integration interval)可大幅延長至很長的週期，例如幾秒。
現代GNSS接收機包含接收機處理器，用來利用接收機中相關器輸出的相關結果執行導航。GNSS接收機需要在不同環境下獲取和/或追蹤資料信號和/或領航信號。也就是說，視應用條件而定，接收機處理器可能只需要資料信號或領航信號的相關結果或者需要兩者相關結果的組合。例如，在冷啟動狀態(cold start state)，接收機透過相關器的全部工作負荷只獲取衛星的領航信號。獲取領航信號後，得到的資訊(例如都卜勒頻率(Doppler frequency)，編碼相位(code phase)及類似資訊)可用於解展頻(despread)與解調相同衛星的資料 信號。假若有足夠的輔助資訊，則有利於相關器獲取和/或追蹤領航與資料信號，以提高訊號雜訊比(Signal to Noise Ratio，SNR)，並由此提高效能。如上所述，領航信號沒有資料，因此藉由使用領航信號可使用長同調(coherent)積分時間以得到高信號雜訊比。追蹤領航信號可用於偵測例如多徑干擾(multipath interference)，人為干擾等故障。為得到導航訊息，需要追蹤與解碼資料信號。假若信號強度弱，則優選資料信號與領航信號相關結果的組合，來減少雜訊影響。除了上述條件，仍可有其他不同條件，需要不同的選擇。
如上所述，接收機的相關器有不同的條件。假若領航信號與資料信號分別經由不同的相關器處理，則處理資料信號的相關器或處理領航信號的相關器可能經常閑置，這將造成硬體的浪費。因此，資料相關與領航相關共享同一硬體資源是有需要的。由資料與領航信號共享相關器係一項重要的工作，以更靈活與高效地配置相關器。
為解決上述資料信號與領航信號無法共享相關器，從而造成硬體資源浪費的問題，本發明提出一種全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)接收機之相關器、編碼產生器與GNSS接收機之關聯方法，以達成資料與領航信號共享相關器的效 果。
根據本發明之一實施例，其係提供一種GNSS接收機的相關器。GNSS中的各衛星傳送資料信號與領航信號。相關器包含都卜勒頻率移除單元、編碼產生器與積丟單元(integration and dump unit)。都卜勒頻率移除單元用來移除接收信號的都卜勒頻率。編碼產生器由資料信號與領航信號的符元控制，用來產生對應於資料信號與領航信號的測距碼。積丟單元用來將移除都卜勒頻率與測距碼後的接收信號積分並輸出，以取得相關結果，接收信號的測距碼係根據編碼產生器輸出的測距碼移除。
根據本發明之另一實施例，其係提供一種編碼產生器，用於相關器中，以處理來自衛星的資料信號與領航信號。編碼產生器包含資料編碼產生器、領航編碼產生器、第一加法器與第二加法器。資料編碼產生器用來產生對應於資料信號的測距碼。領航編碼產生器用來產生對應於領航信號的測距碼。第一加法器用來產生對應於資料信號與領航信號的測距碼的和編碼。第二加法器用來產生對應於資料信號與領航信號的測距碼的差值編碼。
根據本發明之另一實施例，其係提供一種GNSS接收機的關聯方法，GNSS中的各衛星傳送資料信號與領航信號。關聯方法包含：移除接收信號的都卜勒頻率；根據資料信號與領航信號的符元，產生對 應於資料信號與領航信號的測距碼；根據測距碼移除資料信號與領航信號中的測距碼；以及將已移除都卜勒頻率與測距碼的接收信號積分並輸出，以取得相關結果。
上述GNSS接收機之相關器、編碼產生器與GNSS接收機之關聯方法，根據產生的對應於資料信號與領航信號的測距碼，計算資料信號與領航信號的相關結果，從而達到了共享相關器的效果，提高了硬體的使用靈活性與高效性。
對於相同的衛星，資料與領航信號具有幾個相同的參數，例如都卜勒(Doppler)頻率、載波相位、編碼相位、編碼週期與子載波頻率和/或相位(用於二進位偏置載波(Binary Offset Carrier, BOC)調變信號)。因此，資料與領航信號共享接收機中相同的硬體元件或軟體路徑(software routine)係可能的。熟悉此項技藝者應知曉，領航與資料信號之間不同的參數為測距碼(range code)(對於伽利略(Galileo)衛星系統為虛擬隨機雜訊(Pseudo Random Noise, PRN)碼)。設計可由領航與資料信號共享的相關器，需要能夠執行用於領航信號與資料信號兩者的編碼解展頻(code despreading)。更確切地說，這種相關器必須支援資料與領航信號的同調組合(coherent combination)。也就是說，解展頻後，資料與領航信號以複合(complex)方式(例如，同相與正交分量)而不是以簡單的幅值(magnitude)相加的方式結合。後者被稱為非同調組合(non-coherent combination)。由于同調組合提供更佳的訊號雜訊比(Signal to Noise Ratio，SNR)，所以若可能，領航與資料信號的同調組合較佳。然而，只有當資料符元相位已知時才可能選擇領航與資料信號的同調組合。
後續說明以伽利略系統E1(或L1F)信號為例。第1圖為根據本發明第一實施例，包含相關器100之全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)接收機10的方塊示意圖。因為GNSS接收機10用於伽利略系統，而伽利略系統使用BOC調變，所以相關器100亦需要處理接收信號的子載波。如熟悉此項技藝者所知曉，GNSS接收機10包含射頻(Radio Frequency)前端11，用來執行射頻的相應操作。類比數位轉換器(Analog-to-Digital Converter)12將射頻前端11輸出的類比信號轉換為數位形式。GNSS接收機10包含中頻(intermediate frequency)數字控制振盪器(Numeral Control Oscillator, NCO)13用來提供中頻載波。相位偏移器14將傳送來的中頻載波分解為同相(In-phase)分量與正交(Quadrature)分量。中頻載波的同相分量、正交分量透過混頻器15與數位信號混和，以移除中頻，來將信號轉換為複合(同相與正交) 基頻(baseband)信號。請注意，第1圖至第10圖中，各黑色箭頭表示單一(mono)信號，並且各白色空心箭頭表示複合信號(同相、正交)。
根據本實施例，接收機包含相關器100。相關器100中，都卜勒數字控制振盪器101、相位偏移器103與混頻器105配合，以移除輸入的基頻信號之都卜勒頻率。都卜勒數字控制振盪器101、相位偏移器103與混頻器105可被視為都卜勒頻率移除單元。編碼數字控制振盪器111提供給子載波產生器113適當的振盪信號，因此子載波產生器113產生適當的子載波，並將其傳輸至混頻器115，以移除信號的子載波。同樣地，編碼數字控制振盪器111、子載波產生器113與混頻器115可被視為子載波移除單元。請注意，子載波可以任何適當地方式移除。例如，子載波亦可在信號進入相關器100之前被移除。
編碼數字控制振盪器111亦提供給編碼產生器120振盪信號，因此編碼產生器120可產生PRN碼。也就是說，編碼數字控制振盪器111由子載波產生器113與編碼產生器120共享。由於編碼與子載波的波形(waveform)同相，因此這是可能實現的。本實施例中，來自一個衛星的資料信號與領航信號共享相同的編碼產生器120。編碼產生器120可輸出由接收機處理器16所分配之對應於衛星的基本測距碼序列。混頻器125將產生的PRN碼與信號混和。接著，積丟單元(integration and dump unit)130將信號積分並輸出。自積丟單元 130輸出的資料或領航信號的相關結果被傳送至接收機處理器16以應用。請注意，都卜勒數字控制振盪器101與編碼數字控制振盪器111亦由接收機處理器16控制。編碼產生器120亦可利用接收機處理器16提供的符元資訊，將基本碼序列上由資料符元或領航符元產生的編碼相位轉變移除。本實施例中，資料符元或領航符元由接收機處理器16中的符元產生器(圖未示)產生。然而，符元產生器亦可包含於相關器100中。在另一實施例中，由資料或領航符元產生的編碼相位轉變在接收機處理器16中被修正，接收機處理器16可根據已知的資料和/或領航符元改變積丟單元130的輸出相位。
第2圖為根據本發明的第二實施例之GNSS接收機20的方塊示意圖。GNSS接收機20包含相關器200。第2圖中，射頻前端21、類比數位轉換器22、混頻器25、相位偏移器24、中頻數字控制振盪器23、都卜勒數字控制振盪器201、混頻器205、相位偏移器203、編碼數字控制振盪器211、子載波產生器213、混頻器215，分別對應於第1圖中的射頻前端11、類比數位轉換器12、混頻器15、相位偏移器14、中頻數字控制振盪器13、都卜勒數字控制振盪器101、混頻器105、相位偏移器103、編碼數字控制振盪器111、子載波產生器113、混頻器115，故在此省略其詳細的敍述。如第2圖所示，GNSS接收機20與第1圖中的GNSS接收機10相似，兩者的主要區別在於，相關 器200的編碼產生器220包含兩個子模塊，資料編碼產生器222與領航編碼產生器224。資料編碼產生器222由接收機處理器26提供的資料符元控制，並且產生具有修正資料符元相位轉變的基本測距碼(例如，PRN碼)，以解展頻(despread)通過混頻器225的資料信號。領航編碼產生器224由接收機處理器26提供的領航符元控制，並且產生具有修正領航符元相位轉變的基本測距碼(例如，PRN碼)，以解展頻通過混頻器227的領航信號。資料編碼產生器222與領航編碼產生器224係平行操作。也就是說，資料編碼產生器222與領航編碼產生器224可同時操作。解展頻的資料與領航信號分別由積丟單元232與234積分並輸出。資料與領航信號的相關結果被輸入接收機處理器26以進行處理。
第3圖為根據本發明的第三實施例之GNSS接收機30的方塊示意圖。GNSS接收機30包含相關器300。第3圖中，射頻前端31、類比數位轉換器32、混頻器35、相位偏移器34、中頻數字控制振盪器33、都卜勒數字控制振盪器301、混頻器305、相位偏移器303、編碼數字控制振盪器311、子載波產生器313、混頻器315、編碼產生器320、資料編碼產生器322、領航編碼產生器324、混頻器325、混頻器327、積丟單元332、積丟單元334、接收機處理器36，分別對應於第2圖中的射頻前端21、類比數位轉換器22、混頻器25、相位偏移器24、 中頻數字控制振盪器23、都卜勒數字控制振盪器201、混頻器205、相位偏移器203、編碼數字控制振盪器211、子載波產生器213、混頻器215、編碼產生器220、資料編碼產生器222、領航編碼產生器224、混頻器225、混頻器227、積丟單元232、積丟單元234、接收機處理器26，故在此省略其詳細的敍述。如第3圖所示，相關器300與第2圖中的相關器200相似。兩者之間的不同點在於，相關器300包含兩個幅值單元(magnitude unit)342與344。幅值單元342與344分別接收積丟單元332與334輸出的相關結果，以計算資料信號與領航信號之相關結果的幅值。此外，相關器300更包含加法器345，以計算資料信號與領航信號相關結果的幅值之和。如前所述，這被稱為資料與領航信號的「非同調組合」。請注意，上述幅值計算與非同調組合可由硬體或軟體的方式實作。
第4圖為根據本發明的第四實施例之GNSS接收機40的方塊示意圖。GNSS接收機40包含相關器400。第4圖中，射頻前端41、類比數位轉換器42、混頻器45、相位偏移器44、中頻數字控制振盪器43、都卜勒數字控制振盪器401、混頻器405、相位偏移器403、編碼數字控制振盪器411、子載波產生器413、混頻器415、編碼產生器420、資料編碼產生器422、領航編碼產生器424、混頻器425、混頻器427、接收機處理器46，分別對應於第2圖中的射頻前端21、類比數位轉 換器22、混頻器25、相位偏移器24、中頻數字控制振盪器23、都卜勒數字控制振盪器201、混頻器205、相位偏移器203、編碼數字控制振盪器211、子載波產生器213、混頻器215、編碼產生器220、資料編碼產生器222、領航編碼產生器224、混頻器225、混頻器227、接收機處理器26，故在此省略其詳細的敍述。如第4圖所示，相關器400與第3圖中的相關器300相似。在本實施例中，加法器430將資料與領航信號以複數形式組合，而不是將資料與領航信號相關結果的幅值組合。這被稱為「同調組合」。將資料信號與領航信號組合為一個組合信號後，組合信號由積丟單元440積分並輸出，以計算其相關結果。如上所述，資料與領航信號的同調組合會增加訊號雜訊比。假若已決定衛星傳輸時間並且已知領航信號符元，則可使用同調組合。或者，假若由輔助資源提供資料符元，或提前自動預測資料符元，則亦可使用同調組合。假若資料與領航符元未知，則可試用不同的組合(例如，非同調組合、同調組合或其中任一的反向組合(inverse))，以找到最大的相關結果。
為滿足不同的條件，根據本實施例的編碼產生器被設計為能夠提供不同的適當的編碼。第5圖為根據本發明之編碼產生器520的結構示意圖。如第5圖所示，編碼產生器520包含資料編碼產生器522與領航編碼產生器524。編碼產生器520可利用編碼數字控制振盪器511 輸出的信號，分別產生用於編碼解展頻的本地複本信號(local replica signal)。也就是說，編碼產生器520產生對應於資料與領航信號的PRN碼。請注意，資料編碼產生器522可參考查詢表產生編碼。此查詢表包含用於衛星系統的PRN碼。編碼產生器520包含兩個加法器542、544與兩個反相器546、548，以產生資料PRN碼與領航PRN碼的不同組合。除去單一的資料測距碼prn_code_data與領航測距碼prn_code_pilot，這兩種編碼可透過加法器542或544相互間相加或相減，以產生和編碼prn_code_sum(prn_code_data+prn_code_pilot)或差值編碼prn_code_diff(prn_code_data_prn_code_pilot)。前者用於資料符元與領航符元的符號相同時，資料與領航信號的同調組合；而後者用於資料符元與領航符元的符號相反時，資料與領航信號的同調組合。和編碼與差值編碼的反向編碼prn_code_sum_inv(-(prn_code_data+prn_code_pilot))與prn_code_diff_inv(-(prn_code_data-prn_code_pilot))分別藉由通過反相器546、548的和編碼與差值編碼產生。編碼的其他子集(subset)可藉由修改編碼產生器的設計產生。在本實施例中，這些不同的編碼係平行輸出。
第6圖為根據本發明之另一編碼產生器620的結構示意圖。編碼 產生器620與第5圖中的編碼產生器520相似，包含分別對應於資料編碼產生器522、領航編碼產生器524、編碼數字控制振盪器511、兩個加法器542、544、兩個反相器546、548的資料編碼產生器622、領航編碼產生器624、編碼數字控制振盪器611、兩個加法器642、644、兩個反相器646、648，但更包含多工器650。多工器650接收上述6種不同的編碼，並且根據接收機處理器輸出的控制信號cg_sel每次輸出一種編碼。輸出的編碼在第6圖中表示為prn_code。也就是說，不同的編碼以時分多工(Time Division Multiplexing,TDM)機制輸出。
在同一時間輸出複數個選擇的編碼也是可能的。第7圖為根據本發明之另一編碼產生器720的結構示意圖。第7圖中的資料編碼產生器722、領航編碼產生器724、編碼數字控制振盪器711、兩個加法器742、744、兩個反相器746、748分別對應於第6圖中的資料編碼產生器622、領航編碼產生器624、編碼數字控制振盪器611、兩個加法器642、644、兩個反相器646、648。編碼產生器720與第6圖中編碼產生器620之間的差別在於，編碼產生器720的多工器750在控制信號cg_sel的控制下，每次選擇並輸出兩種編碼(prn_code_0與prn_code_1)。
第8圖為根據本發明第五實施例之GNSS接收機80的方塊示意 圖。如第8圖所示，GNSS接收機80與第1圖中GNSS接收機10的結構相似。第8圖中，射頻前端81、類比數位轉換器82、混頻器85、相位偏移器84、中頻數字控制振盪器83、都卜勒數字控制振盪器801、混頻器805、相位偏移器803、編碼數字控制振盪器811、子載波產生器813、混頻器815、積丟單元830，分別對應於第1圖中的射頻前端11、類比數位轉換器12、混頻器15、相位偏移器14、中頻數字控制振盪器13、都卜勒數字控制振盪器101、混頻器105、相位偏移器103、編碼數字控制振盪器111、子載波產生器113、混頻器115、積丟單元130，故在此省略其詳細的敍述。然而，GNSS接收機80包含複數個相關器800。各相關器800皆與接收機處理器86通訊。各相關器800具有與第1圖中相關器100相同的結構。相關器800包含編碼產生器820，其可由第6圖中的編碼產生器620實作。編碼產生器820接收來自接收機處理器86的控制信號cg_sel，並且每次將一個適當的prn_code信號輸出至混頻器825，以執行相關運算。複數個相關器800平行操作。
第9圖為根據本發明第六實施例之GNSS接收機90的方塊示意圖。如第9圖所示，GNSS接收機90與第1圖中GNSS接收機10的結構相似。第9圖中，射頻前端91、類比數位轉換器92、混頻器95、相位偏移器94、中頻數字控制振盪器93、都卜勒數字控制振盪器 901、混頻器905、相位偏移器903、編碼數字控制振盪器911、子載波產生器913、混頻器915、接收機處理器96，分別對應於第1圖中的射頻前端11、類比數位轉換器12、混頻器15、相位偏移器14、中頻數字控制振盪器13、都卜勒數字控制振盪器101、混頻器105、相位偏移器103、編碼數字控制振盪器111、子載波產生器113、混頻器115、接收機處理器16，故在此省略其詳細的敍述。本實施例中，GNSS接收機90包含相關器900。相關器900中，編碼產生器920平行輸出複數個prn_code信號，例如上述prn_code_data、prn_code_pilot、prn_code_sum與prn_code_diff信號。因此，有四個混頻器921、922、923、924與四個積丟單元931、932、933、934分別根據接收信號進行prn_code信號的相關運算。
第10圖為根據本發明第七實施例之GNSS接收機1000的方塊示意圖。如第10圖所示，GNSS接收機1000與第8圖中GNSS接收機80的結構相似。第10圖中，射頻前端1001、類比數位轉換器1002、混頻器1005、相位偏移器1004、中頻數字控制振盪器1003、都卜勒數字控制振盪器1101、混頻器1105、相位偏移器1103、編碼數字控制振盪器1111、子載波產生器1112、混頻器1115、接收機處理器1006，分別對應於第1圖中的射頻前端11、類比數位轉換器12、混頻器15、相位偏移器14、中頻數字控制振盪器13、都卜勒數字控制振盪器 101、混頻器105、相位偏移器103、編碼數字控制振盪器111、子載波產生器113、混頻器115、接收機處理器16，故在此省略其詳細的敍述。本實施例中，GNSS接收機1000包含複數個相關器1100。如第10圖所示，各相關器1100與第2圖中的相關器200的結構相似。區別之處在於，相關器1100包含一個積丟單元1130而不是兩個積丟單元。積丟單元1130由控制信號cg_sel控制，控制信號亦用於控制編碼產生器1120，因此相較於第2圖中的積丟單元232或234，積丟單元1130以雙倍的速度運行。也就是說，本範例中，積丟單元1130以速度因子2進行加速。編碼產生器1120可由第7圖所示的編碼產生器720實作，每次輸出兩個prn_code信號，prn_code_0與prn_code_1。如上所述，prn_code信號係自prn_code_data、prn_code_pilot、prn_code_sum與prn_code_diff等信號中選擇。兩個prn_code信號透過混頻器1122、1124與接收的信號混和，並輸出至以雙倍速度運行的積丟單元1130。因此，每一輪(round)有四個平行進行的相關運算。
根據本發明之不同情況的關聯方法(correlation method)可概括為如第11圖所示的流程圖。第11圖為根據本發明之關聯方法的流程圖。步驟S10中，接收衛星的資料與領航信號。步驟S20中，移除信號的都卜勒頻率分量。假若信號具有子載波，則於本範例中在步驟 S25將子載波移除。如上所述，子載波可在任何適當的階段被移除。步驟S30中，產生對應於資料與領航信號的測距碼。一種情況下，直接進行步驟S40以將信號的測距碼移除(stripoff)。另一種情況下，如上面的實施例所述，步驟S35中，測距碼係提前與不同的編碼組合，並且在步驟S37中，選擇適當的編碼。步驟S50中，將已移除測距碼的信號積分並輸出。在直接將資料與領航信號的測距碼移除，而不處理編碼的情況下，移除測距碼的資料與領航信號可在步驟S45中組合，並且接著在步驟S50中被積分並輸出，以計算相關結果。接著在步驟60中計算相關結果的幅值。在非同調組合的情況下，分別計算資料與領航信號的相關結果，並且在步驟S65中將相關結果的幅值組合。
綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。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為準。
10、20、30、40、80、90、1000‧‧‧GNSS接收機
11、21、31、41、81、91、1001‧‧‧射頻前端
12、22、32、42、82、92、1002‧‧‧類比數位轉換器
13、23、33、43、83、93、1003‧‧‧中頻數字控制振盪器
14、24、34、44、84、94、1004、103、203、303、403、803、903、1103‧‧‧相位偏移器
100、200、300、400、800、900、1100‧‧‧相關器
15、25、35、45、85、95、1005、105、205、305、405、805、905、1105、115、215、315、415、815、915、1115、125、225、325、425、825、921、922、923、924、1122、1124、227、327、427‧‧‧混頻器
101、201、301、401、801、901、1101‧‧‧都卜勒數字控制振盪器
111、211、311、411、811、911、1111、511、611、711‧‧‧編碼數字控制振盪器
113、213、313、413、813、913、1112‧‧‧子載波產生器
120、220、320、420、820、920、1120、520、620、720‧‧‧編碼產生器
130、232、234、332、334、440、830、931、932、933、934、1130‧‧‧積丟單元
16、26、36、46、86、96、1006‧‧‧接收機處理器
222、322、422、522、622、722‧‧‧資料編碼產生器
224、324、424、524、624、724‧‧‧領航編碼產生器
342、344‧‧‧幅值單元
345、430、542、544、642、644、742、744‧‧‧加法器
546、548、646、648、746、748‧‧‧反相器
650、750‧‧‧多工器
第1圖為根據本發明第一實施例，包含相關器之GNSS接收機的方塊示意圖。
第2圖為根據本發明的第二實施例之GNSS接收機的方塊示意圖。
第3圖為根據本發明的第三實施例之GNSS接收機的方塊示意圖。
第4圖為根據本發明的第四實施例之GNSS接收機的方塊示意圖。
第5圖為根據本發明之編碼產生器的結構示意圖。
第6圖為根據本發明之另一編碼產生器的結構示意圖。
第7圖為根據本發明之另一編碼產生器的結構示意圖。
第8圖為根據本發明第五實施例之GNSS接收機的方塊示意圖。
第9圖為根據本發明第六實施例之GNSS接收機的方塊示意圖。
第10圖為根據本發明第七實施例之GNSS接收機的方塊示意圖。
第11圖為根據本發明之關聯方法的流程圖。
10‧‧‧GNSS接收機
11‧‧‧射頻前端
12‧‧‧類比數位轉換器
13‧‧‧中頻數字控制振盪器
14、103‧‧‧相位偏移器
100‧‧‧相關器
15、105、115、125‧‧‧混頻器
101‧‧‧都卜勒數字控制振盪器
111‧‧‧編碼數字控制振盪器
113‧‧‧子載波產生器
120‧‧‧編碼產生器
130‧‧‧積丟單元
16‧‧‧接收機處理器

Claims (24)

  1. 一種全球導航衛星系統接收機的相關器，全球導航衛星系統中的各衛星傳送資料信號與領航信號，該相關器包含：一都卜勒頻率移除單元，用來移除一接收信號的都卜勒頻率；一編碼產生器，由該資料信號與該領航信號的符元控制，用來產生對應於該資料信號與該領航信號的複數個測距碼；以及一積丟單元，用來將該移除都卜勒頻率與測距碼後的接收信號積分並輸出，以取得一相關結果，該接收信號的測距碼係根據該編碼產生器輸出的該些測距碼移除。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器以時分多工機制輸出該些測距碼。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器同時輸出該些測距碼。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器包含一資料編碼產生器，用來產生對應於該資料信號的測距碼；以及一領航編碼產生器，用來產生對應於該領航信號的測距碼。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，更包含一加法器，用來將該資料信號與該領航信號結合，該 資料信號與該領航信號的測距碼已根據該編碼產生器輸出的該些測距碼移除。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器更產生一編碼，該編碼為對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼的一和編碼。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器更產生一編碼，該編碼為對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼之一和編碼的反向編碼。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器更產生一編碼，該編碼為對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼的一差值編碼。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器更產生一編碼，該編碼為對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼之一差值編碼的反向編碼。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器產生對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼及該些測距碼的組合編碼。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該編碼產生器包含一多工器，被控制以輸出自該些測距 碼及其組合編碼中選擇的至少一編碼。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該積丟單元包含一第一單元與一第二單元，分別用來計算該資料信號與該領航信號的相關結果。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，更包含複數個幅值單元，用來計算對應於該資料信號與該領航信號之相關結果的幅值；以及一加法器，用來將該些計算出的幅值相加。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，其中該積丟單元藉由速度因子加速，用來平行地產生複數個相關結果。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之全球導航衛星系統接收機的相關器，更包含一子載波移除單元，用來移除該接收信號的子載波。
  16. 一種編碼產生器，用於相關器中，以處理來自衛星的資料信號與領航信號，該編碼產生器包含：一資料編碼產生器，用來產生一對應於該資料信號的測距碼；一領航編碼產生器，用來產生一對應於該領航信號的測距碼；一第一加法器，用來產生對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼的一和編碼；以及 一第二加法器，用來產生對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼的一差值編碼。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之編碼產生器，更包含一多工器，被控制以輸出自對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼及其和編碼與差值編碼中選擇的至少一編碼。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之編碼產生器，其中該多工器係由該資料信號與該領航信號的符元控制。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之編碼產生器，更包含一第一反相器與一第二反相器，分別用來計算對應於該資料信號與該領航信號的該些測距碼之和編碼與差值編碼的反相編碼。
  20. 一種全球導航衛星系統接收機的關聯方法，全球導航衛星系統中的各衛星傳送一資料信號與一領航信號，該關聯方法包含：移除一接收信號的都卜勒頻率，該接收信號包括該資料信號與該領航信號；根據該資料信號與該領航信號的符元，產生對應於該資料信號與該領航信號的複數個測距碼；根據該些測距碼移除該資料信號與該領航信號中的測距碼；以及將已移除都卜勒頻率與測距碼的該接收信號積分並輸出，以取得一相關結果。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之全球導航衛星系統接收機的關聯方法，其中該些測距碼係以時分多工機制提供。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之全球導航衛星系統接收機的關聯方法，其中同時提供該些測距碼。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之全球導航衛星系統接收機的關聯方法，更包含將該已移除測距碼的資料信號與領航信號組合。
  24. 如申請專利範圍第20項所述之全球導航衛星系統接收機的關聯方法，更包含計算對應於該資料信號與該領航信號之相關結果的幅值；以及將計算後的幅值相加。
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