Gnss中的信号跟踪和解码的制作方法
【专利说明】GNSS中的信号跟踪和解码 巧001]相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请案主张2013年9月17日申请的美国申请案第14/029，449号/'GNSS中的信号 跟踪和解码(Signal Tracking and Decoding in GNSS)"的权利，所述权利指派给本受让 人。前述美国申请案特此W引用的方式全文并入。
技术领域
[0003] 本发明设及无线通信的领域。确切地说，本发明设及GNSS中的信号跟踪和解码。
【背景技术】
[0004] 在一些常规导航卫星信号中，可不发射导频信号。为了解调此种信号，接收器通常 利用不同的解调W克服不具有参考(导频)信号的困难。为了辅助接收器解调信号，在发射 之前人造卫星(SV)可能需要有差异地编码所述数据。然而，在一些常规卫星系统中，所述信 号可能未经有差异地编码，此可致使接收器易于发生数据解码错误(还被称作循环滑移）。 另外，在一些常规卫星系统中，由于子帖（sub-frame)(还被称作子帖（sub打ame))中的码字 之间可能不存在重叠，因此代码设计中的缺陷可致使接收器更易受数据解码错误影响。此 种编码的一个实例为BCH(15、11、1)。此代码具有如果15位的字符串为有效的码字，那么通 过由1替换0和由0替换1而形成的所述字符串的倒数也可为有效的码字的性质。此性质可致 使当存在数据解码错误时代码为无用的。举例而言，发射器发射一连串十五个零。然而，归 因于在码字之前出现的循环滑移，接收器可将字符串解调为一连串十五个一。由于BCH代码 的性质，因此十五个一也可为有效的码字。如果循环滑移发生在两个码字之间的边界处，那 么接收器将不能够通过仅依赖于BCH代码而检测所述字有错误，且接收器可接受所述十五 个一为有效的码字。由于星历表/年历可为损坏的，因此此问题可导致较大离群值。
[000引因此，需要可解决常规卫星系统的上述问题的方法、装置、计算机程序产品和设 备。
【发明内容】
[0006] 本发明设及GNSS中的信号跟踪和解码。根据本发明的实施例，在卫星信号的连续 子帖之间进行信号跟踪和解码的方法可包含接收第一子帖;推迟确定第一子帖的有效性直 到接收到第二子帖的前同步码;接收第二子帖的前同步码；W及使用第一子帖和第二子帖 的前同步码确定是否存在第一子帖的数据解码错误。
[0007] 在又一实施例中，GNSS接收器包括无线收发器和信号解码模块。无线收发器包含 经配置W接收第一子帖的逻辑，信号解码模块包含经配置W推迟确定第一子帖的有效性直 到接收到第二子帖的前同步码的逻辑，无线收发器包含经配置W接收第二子帖的前同步码 的逻辑，且信号解码模块包含经配置W使用第一子帖和第二子帖的前同步码确定是否存在 第一子帖的数据解码错误的逻辑。
[0008] 在又一实施例中，非暂时性媒体存储用于由一或多个计算机系统执行的指令，所 述指令包括用于接收第一子帖的指令;用于推迟确定第一子帖的有效性直到接收到第二子 帖的前同步码的指令;用于接收第二子帖的前同步码的指令；W及用于使用第一子帖和第 二子帖的前同步码确定是否存在第一子帖的数据解码错误的指令。
[0009] 在又一实施例中，设备包括用于接收第一子帖的装置；用于推迟确定第一子帖的 有效性直到接收到第二子帖的前同步码的装置；用于接收第二子帖的前同步码的装置；W 及用于使用第一子帖和第二子帖的前同步码确定是否存在第一子帖的数据解码错误的装 置。
【附图说明】
[0010] 在结合W下图式的非限制性和非穷尽性方面阅读了本发明的实施例的详细描述 之后，本发明的前述特征和优点W及其额外特征和优点将可更清楚地理解。贯穿各图使用 相同数字。
[0011] 图1说明根据本发明的一些方面的卫星接收器的例示性框图。
[001引图2说明根据本发明的一些方面的图1的AFC解调模块的例示性实施方案。
[0013] 图3说明根据本发明的一些方面的图1的时间同步模块的例示性实施方案。
[0014] 图4说明根据本发明的一些方面的图1的卫星接收器的字错误率相对于载噪比的 曲线。
[0015] 图5说明根据本发明的一些方面由图1的信号解码模块执行的例示性逻辑操作的 流程图。
[0016] 图6说明根据本发明的一些方面用于确定数据解码错误的例示性逻辑操作的流程 图。
[0017] 图7说明根据本发明的各方面的装置的例示性框图。
【具体实施方式】
[0018] 掲示用于GNSS中的信号跟踪和解码的方法、装置、计算机程序产品W及设备的实 施例。呈现W下描述W使得所属领域的技术人员能够制作和使用本发明。特定实施例及应 用的描述仅作为实例而提供。所属领域的技术人员将容易明白本文中所描述的实例的各种 修改及组合，且在不脱离本发明的范围的情况下，本文中所界定的一般原理可应用于其它 实例和应用。因此，本发明并不希望限于所描述和显示的实例，而应符合与本文中所掲示的 原理及特征一致的范围。本文中所使用的词语"例示性"或"实例"意指"充当实例、例子或说 明"。本文中描述为"例示性"或描述为"实例"的任何方面或实施例不一定解释为比其它方 面或实施例优选或有利。
[0019] 图1说明根据本发明的一些方面的卫星接收器的例示性框图。如图1中所示，卫星 接收器102可包含AFC (自动频率控制)解调模块104、峰值处理模块106、时间同步模块108 W 及信号解码模块110。根据本发明的各方面，卫星接收器102可包含其它模块和逻辑块，其与 图7相关联在下文中进一步描述。
[0020] 根据本发明的方面，峰值处理模块106可经配置W执行峰值处理，其包含（但不限 于)载噪比(C/No.)估计、脉冲时间和频率估计W及阔值比较。在一个特定实施方案中，峰值 处理模块106可经配置W捜索有效的峰值。捜索频率可经动态调整。峰值处理模块106可使 用经预测的中屯、频率方法W减少归因于频率漂移的损耗。来自先前捜索的频率估计可传播 到下一秒捜索的中部。接着峰值处理模块106可接着使用所传播的频率W使下一秒捜索重 新回到中屯、位置。如果所述频率在近似恒定速率下并不漂移，那么此方法在稳态状况中可 能为有利的。在完成之后，峰值处理模块106可将完成的指示发送到信道控制器，发信号通 知可不再需要能量网格W用于峰值处理。另外，峰值处理模块106还可经配置W将所推导出 的峰值信息发送到测量控制器(未显示）。测量控制器(MC)可施加额外处理W执行峰值的健 全性检查。举例来说，在低信噪比下，MC可经配置W检查所测量的峰值和所预期的峰值位置 叠合。在特定实施方案中，应用程序接口（API)可经配置W支持多个峰值报告。在一些情形 中，如果认为峰值无效，那么MC可不进行进一步动作。此方法可允许信道控制器(CC)使用所 提供的初始设置继续集成。
[0021] 根据本发明的各方面，卫星接收器102可经配置W评估数个性能指标，其包含(但 不限于)所接收到的卫星信号的位错误率(BER)和未检测到的位错误率化肥R)、所接收到的 字(30位)的字错误率(WER)、所接收到的字的未检测到的字错误率(UWER)、所接收到的字的 标准化未检测到的字错误率(NUWER)，其中NUWER可表示在所接收到的字已通过奇偶校验的 条件下可含有错误的概率(例如，NUWER = UWER/ (1-WER))。
[0022] 根据本发明的一些方面，卫星接收器102可经配置W检测180度相位翻转。在一些 常规卫星系统中，每个子帖(每6秒)可存在11位前同步码，其中前同步码序列的一个实例可 为[1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0]。前同步码的极性可用于进一步减小由180度相位翻转引起的 所接收到的位和字的假警率。W下伪码显示检测180度相位翻转的例示性方法：
[0023] /7 demodulate to ob化in ihc 0，I 4如a biis: AFC loop: demodulate the rccciYeci bits; '7 subframe synchronization is achieved bv matching the preamble sequence [11100010010] or its anli-polarily sequence [00011101101] Time selling: oblain the subframe synchronization; // The C iUTcn I STibfirame I打d芭X is k; bulTcr subframe (k); '7 polarily(k) - 0 when there is no i80-degt*ec phase flip; po!arky(k) = I when there is 180-degree phase (lip; polan'ty(k)二 lhc preamble poinii.it-y 〇rsu-W、ramc(k); /7 check ihc consi別cncy O广 Ihc currcnl subframe preamble polarily and the previous sub抒ame preamble polarity; //1:放泛ans e器act match a打d 0 degree nip; // -I: means exact inaich and 180 degree flip; // 0: means no cxaci match; if polarity(k-l }!= known preamble or its Hipped version /7 check llic received picaml')lc M iih the known pattern; { 过iscard 致ubJTrame (k - I); \ J irpolaTity(k)!= puhirity(k - I)八 ifthc polarity consistcnc-Y cheek iliils: { discard subframe (k - I); '宿I'se // if lhc polarity consistency check passes; {
[0024] !('(polarity化-I)二二 I) { Hip the polarity ofever^ bit in subframcik-l); !' 0 becomes I and I becomes 0; ) else { sub!'ramc(k-l) slays unchanged; ) send subframe (k - I) Io dcirucrlever and then BCH decoder; 办 subframe (k - I) is di 台 carde 过 if a打y 0 打e of its 19 BCH Hiess紅ges f注ils parity eh芭拉k. This is u) IoW知债e UWF区 if 的说e tha打 one 18(3-degree P虹ase flips happ孩打 i打 one subframe, }
[0025] 参考图2,其说明根据本发明的一些方面的图I的AFC解调模块104的例示性实施方 案。在图2中所示的实例中，AFC解调模块104包含倍增器202、累加器204、延时装置206、DP_ CP产生器208、