自主的设备内gnss扩增系统的制作方法
【专利说明】自主的设备内GNSS扩増系统
[0001]引用并入
[0002]本公开内容要求在2014年12月15日递交的、申请号为62/091，829、名称为“Automatic In-device GNSS Augmentat1n System”的美国临时申请的权益，其内容通过引用的方式整体并入于此。
【背景技术】
[0003]现代移动设备可以并入各种功能，诸如蜂窝收发器或者无线收发器的卫星定位系统接收器。在移动设备用作卫星定位系统接收器时，移动设备可以通过使用来自卫星的信号指定设备的位置。基于卫星的定位可以提供高精度，但是要求在卫星和移动设备之间的良好视线。另外，接收和处理卫星定位信号可能消耗大量能量并且因而缩短电池持续时间。
【发明内容】
[0004]本公开内容的各方面提供一种装置，该装置包括导航信号接收器和处理电路。导航信号接收器用以从多个卫星接收第一星历数据。第一星历数据对第一持续时间有效。处理电路用以基于第一星历数据来预测第二星历数据。第二星历数据对于在第一持续时间之上延长的第二持续时间有效。第二星历数据由导航信号接收器用来获取用于在第二持续时间期间定位该装置的卫星信号。
[0005]根据本公开内容的一方面，该装置包括用以在导航信号接收器被关闭时存储第二星历数据的存储器。第二星历数据在导航信号接收器被重新开启时被提供至导航信号接收器。
[0006]在实施例中，该装置包括用以从无线通信系统网络接收无线信号的无线收发器。处理电路用以基于从无线通信系统网络接收的无线信号来确定该装置的参考位置。参考位置和第二星历数据由导航信号接收器用来减小搜索空间以获取用于在第二持续时间期间定位该装置的卫星信号。在示例中，存储器用以存储用于无线通信系统网络的本地定位数据库。处理电路用以基于无线信号和本地定位数据库计算参考位置。
[0007]在实施例中，处理电路用以基于具有地球定向参数的参数化模型以及卫星动态模型来预测第二星历数据。
[0008]本公开内容的各方面提供一种用于对装置定位的方法。该方法包括:由导航信号接收器从多个卫星接收对于第一持续时间有效的第一星历数据，在该装置中基于第一星历数据预测对于在第一持续时间之上延长的第二持续时间有效的第二星历数据；以及获取用于基于第二星历数据在第二持续时间期间定位该装置的卫星信号。
[0009]本公开内容的各方面提供一种包括无线收发器、导航信号接收器和处理电路的装置。无线收发器用以从无线通信系统网络接收无线信号。处理电路用以基于从无线通信系统网络接收的无线信号来确定该装置的参考位置。导航信号接收器用以基于参考位置缩窄搜索空间以获取用于定位该装置的卫星信号。
【附图说明】
[0010]将结合以下附图详细描述作为示例提出的本公开内容的各种实施例，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中:
[0011]图1不出了根据本公开内容的方面的电子设备100的框图；
[0012]图2示出了概述根据本公开内容的实施例的过程200的流程图；以及
[0013]图3示出了概述根据本公开内容的实施例的过程300的流程图。
【具体实施方式】
[0014]图1不出了根据本公开内容的实施例的电子设备100的框图。电子设备100从多个卫星接收对于相对短的持续时间有效的星历数据。基于接收到的星历数据，电子设备100预测对于在相对短的持续时间之上(beyond)的延长的持续时间有效的附加星历数据。附加星历数据由电子设备100用来在延长的持续时间中加速启动过程以获取卫星信号以及对电子设备100定位。
[0015]电子设备100可以是任何合适的设备，诸如平板计算机、智能电话、相机、可穿戴设备、可在交通工具上安装的设备等。根据本公开内容的方面，在电子设备100上安装的一个或多个应用要求电子设备100的地点信息。
[0016]在图1的示例中，电子设备100包括如图1中所示地耦合在一起的导航信号接收器130和应用处理器110。在实施例中，导航信号接收器130被实现在第一集成电路(IC)芯片上并且应用处理器110被实现在第二 IC芯片上。两个IC芯片被安装在印刷电路板(PCB)上并且例如通过在PCB上的印刷铜线合适地耦合在一起。在示例中，导航信号接收器130可以使用应用处理器110的计算资源和存储资源，因而导航信号接收器130和应用处理器I1并行地操作以用于对电子设备100定位。在示例中，具有导航信号接收器130的第一 IC芯片可以用较少的硬件和软件来实现，以减小芯片尺寸并且减小功率消耗。
[0017]根据本公开内容的方面，电子设备100被配置为执行自主的设备内GNSS扩增(augmentat1n)。电子设备100执行星历数据预测和参考位置估计，并且使用所预测的星历数据和所估计的参考位置来加速启动过程。在实施例中，应用处理器110被配置为预测附加星历数据，并且在导航信号接收器130被开启时向导航信号接收器130提供附加星历数据以加速启动过程。在另一实施例中，应用处理器110被配置为确定参考位置(诸如具有减小的分辨率的电子设备100的粗略位置)，并且在导航信号接收器130被开启时向导航信号接收器130提供参考位置来加速启动过程并且确定电子设备100的更精确位置。
[0018]根据本公开内容的方面，电子设备100包括无线收发器140，无线收发器140被配置为向无线通信系统网络发送无线信号并且从其接收无线信号。在示例中，无线通信系统网络可以是蜂窝系统网络，诸如全球移动系统(GSM)、码分多址接入(CDMA)、宽带码分多址接入(WCDMA)以及长期演进(LTE)等。在另一示例中，无线通信系统网络可以是根据协议(诸如基于电气和电子工程师学会(IEEE)802.11的协议)的无线局域网(LAN)。应用处理器110被配置为基于接收的无线信号来预测参考位置并且在导航信号接收器130被开启时向导航信号接收器130提供参考位置以加速开启过程。
[0019]根据本公开内容的方面，导航信号接收器130是被配置为接收由卫星系统发送的卫星定位信号的全球导航卫星系统(GNSS)接收器，该卫星系统诸如为全球定位系统(GPS)、GLObalnaja NAvigats1nnaja Sputnikovaja Sistema(GLONASS)卫星系统、伽利略导航卫星系统、北斗导航卫星系统等。基于卫星定位信号，电子设备100可以确定电子设备100的相对精确的地点。
[0020]在图1的示例中，导航信号接收器130包括耦合在一起的接收电路装置131、处理电路装置132和存储器电路装置135，并且无线收发器140包括耦合在一起的接收电路装置141、处理电路装置142和存储器电路装置145。应用处理器110与存储器电路装置150耦合。在实施例中，导航信号接收器130、应用处理器110、无线收发器140和存储器电路装置150被相应地实现在分立的IC芯片上。在示例中，IC芯片被安装在PCB上，并且例如通过在PCB上的印刷铜线而被合适地耦合。在另一实施例中，多个部件可以被集成作为单个IC的一部分。
[0021]具体地，接收电路装置131被耦合到天线101，天线101响应于与空中的卫星信号对应的电磁波而生成电信号。接收电路装置131包括合适的电路以处理电信号并且从电信号获得数字信号。在示例中，接收电路装置131包括各种模拟电路(未示出)一一诸如放大器、滤波器、下变频器等一一以使用模拟处理技术来处理电信号。此外，接收电路装置131包括将处理的模拟信号转换成数字序列的模拟到数字转换器(ADC)(未示出)。数字序列包括诸如为用于测量从卫星到电子设备100的距离的测距的信息、从卫星发送的导航消息等。
[0022]处理电路装置132包括用于处理数字序列以获得该信息的数字电路。在示例中，处理电路装置132包括用以将数字序列与在导航信号接收器130中的本地生成的代码相关的电路，并且包括用以解调和解码数字序列以提取导航消息的电路。
[0023]存储器电路装置135被配置为存储指令和数据。在示例中，测量装置132使用中央处理单元(CPU)来实现。存储器电路135存储用于控制CPU来处理数字序列的指令。在另一示例中，存储器电路135存储用于辅助导航信号接收器130以加速启动过程的信息。
[0024]可以在不需要位置信息时关闭导航信号接收器130以节能，并且可以在需要位置信息时开启导航信号接收器130。
[0025]根据本公开内容的方面，在导航信号接收器130被开启时，应用处理器110向导航信号接收器130提供信息以加速启动过程，以获取卫星信号和导航数据，并且计算电子设备100的位置。
[0026]根据本公开内容的方面，导航信号接收器130可以取决于先验信息的可用性而具有冷启动或者热启动。在实施例中，当导航信号接收器130在没有先验信息的情况下被开启(例如从工厂重置启动)时，导航信号接收器