专利名称：用于获取gnss信号的系统和/或方法
技术领域：
本文所揭示的标的物涉及基于从地理位置卫星接收到的信号来确定位置。
卫星定位系统(SPS)通常包含地球轨道卫星的系统，其使得实体能够至少部分基 于从所述卫星接收到的信号确定其在地球上的位置。此SPS卫星通常传输标记有设定数 目个码片的重复伪随机噪声(PN)码的信号。举例来说，例如GPS或伽利略(Galileo) 的全球导航卫星系统(GNSS)的星座中的卫星可传输标记有PN码的信号，所述PN码 可与由所述星座中的其它卫星传输的PN码区别开来。
为了在接收器处估计位置，导航系统可使用众所周知的技术至少部分基于在从卫星 接收到的信号中的PN码的检测，而确定到接收器"视野中"的卫星的伪距离测量。可 在获取在接收器处接收到的信号的过程期间，至少部分基于在标记有与卫星相关联的 PN码的所接收信号中检测到的码相位来确定到卫星的此伪距离。为了获取所接收信号， 导航系统通常使所接收信号与一与卫星相关联的本地产生的PN码相关。举例来说，此 导航系统通常使此所接收信号与此本地产生的PN码的多个码和/或时间移位版本相关。 产生具有最高信号功率的相关结果的特定时间和/或码移位版本的检测可指示与所获取 信号相关联的码相位，以用于如上所论述的测量伪距离过程中。为了检测从GNSS中的卫星接收到的信号中的码相位，导航系统可使从卫星接收到 的信号与本地产生的PN码序列的多个码和/或时间移位版本相关，所述多个码和/或时间 移位版本与跨越周期性地重复的PN码序列的整个周期的"码相位假设"相关联。在GPS 信号的一特定实例中，PN码序列包含1,023个码片且每一毫秒进行重复。因此，为了检 测从GPS卫星接收到的信号的码相位，导航系统可使所接收信号与一与所述GPS卫星 相关联的本地产生的PN码序列的1,023个版本相关，所述版本是以单一码片增量而经 相位。
图l说明SPS系统的应用，借此无线通信系统中的订户台100接收从视线中的卫星 102a、 102b、 102c、 102d到订户台100的传输，且从所述传输中的四者或四者以上导出 时间测量值。订户台IOO可将此些测量值提供到位置确定实体(PDE) 104，位置确定实 体(PDE) 104从所述测量值确定台的位置。或者，订户台100可从此信息确定其自身 位置。
订户台IOO可通过使特定卫星的PN码与所接收信号相关，而搜索来自所述卫星的 传输。所接收信号通常包含从视线内的一个或一个以上卫星到在台IOO处的接收器的传 输的复合物(在存在噪声的情况下)。可在称为码相位搜索窗Ww的码相位假设的范围 上和在称为多普勒(Doppler)搜索窗WD0W的多普勒频率假设的范围上执行相关。如 上指出，通常将此些码相位假设表示为一定范围的PN码移位。同样，通常将多普勒频 率假设表示为多普勒频率组。
通常在积分时间"I"上执行相关，可将积分时间"I"表达为Ne与M的乘积，其 中Ne为相干积分时间，且M为经非相干组合的相干积分的数目。对于特定PN码，通 常使相关值与对应的PN码移位和多普勒频率组相关联以界定二维相关函数。所述相关 函数的峰值经定位且与预定噪声阈值进行比较。所述阈值通常经选择以使得错误警报概 率(错误地检测卫星传输的概率)处于或低于预定值。卫星的时间测量值通常从沿着码 相位维度的等于或超过阈值的最先非侧凸起峰值的位置导出。订户台的多普勒测量值可 从沿着多普勒频率维度的等于或超过阈值的最先非侧凸起峰值的位置导出。
使所接收信号与用于获取所述接收信号的码相位假设范围中的PN码序列的多个版 本相关消耗功率和处理资源。在例如移动电话和其它装置的便携式产品中，功率和处理 资源的此消耗通常为关键设计约束
发明内容
揭示一种至少部分基于从在参考位置处的另一导航信号的先前获取获得的信息来 减小在所述参考位置处接收到的一个导航信号中的一个或一个以上属性的检测的范围 的系统和/或方法。然而，应理解，此仅为本文所描述的一特定实施例的一实例，且所主 张的标的物并不限于此方面中。通过减小导航信号中的一个或一个以上属性的检测的范 围，可更快和/或通过使用较少的资源完成所述一个或一个以上属性的检测。
将参考附图描述非限制和非穷举的实施例，其中所有各图中相同参考标号指代相同 部件。
图1A为根据一实施例的卫星定位系统(SPS)的示意图。
图1B展示根据一实施例的能够通过测量到航天器(SV)的伪距离而确定接收器处 的位置的系统的示意图。
图2为说明根据一实施例从SV获取以周期性重复的PN码编码的信号的过程的流 程图。
图3为根据一实施例的将进行搜索以用于检测从航天器传输的信号的二维域的示意图。
图4说明根据一实施例在搜索窗中由规定数目的码片重叠以避免丢失在区段边界出 现的峰值。
图5为根据一实施例的用于处理信号以确定位置定位的系统的示意图。 图6为根据一实施例的订户台的示意图。
具体实施例方式
整个本说明书中对"一个实施例"或"一实施例"的引用意味着结合所述实施例所 描述的特定特征、结构或特性包括在所主张的标的物的至少一个实施例中。因此，在整 个本说明书中各处中的短语"在一个实施例中"或"一实施例"的出现未必均指同一实
施例。此外，在一个或一个以上实施例中可组合所述特定特征、结构或特性。
视根据特定实施例的应用而定，可通过各种手段来实施本文中所描述的方法。举例
来说，用硬件、固件、软件和/或其组合来实施此些方法。举例来说，在硬件实施方案中，
可在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装
置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、
微控制器、微处理器、电子装置、经设计以执行本文中所描述的功能的其它装置单元和
11/或其组合内实施处理单元。
如本文中提及的"指令"涉及表示一个或一个以上逻辑运算的表达。举例来说，通 过可由机器解译来对一个或一个以上数据对象执行一个或一个以上操作，指令可为"机 器可读"。然而，此仅为指令的一实例且所主张的标的物并不限于此方面中。在另一实 例中，如本文中提及的指令可涉及可由处理电路执行的经编码命令，其具有包括所述经 编码命令的命令集。可以由所述处理电路理解的机器语言的形式编码此类指令。同样， 这些仅为指令的实例且所主张的标的物并不限于此方面中。
如本文中提及的"存储媒体"涉及能够维持可由一个或一个以上机器理解的表达的 媒体。举例来说，存储媒体可包含一个或一个以上用于存储机器可读指令和/或信息的存 储装置。此些存储装置可包含若干个媒体类型中的任一者，包括(例如)磁性、光学或 半导体存储媒体。此些存储装置也可包含任何类型的长期、短期、易失性或非易失性装 置存储器装置。然而，这些仅为存储媒体的实例，且所主张的标的物并不限于这些方面 中。
除非另有具体陈述，如从以下论述显而易见的，应了解，整个本说明书中，利用例 如"处理"、"计算"、"推算"、"选择"、"形成"、"启用"、"抑制"、"定位"、"终止"、"识 别"、"起始"、"检测"、"获得"、"操纵"、"维持"、"表示"、"估计"、"接收"、"传输"、 "确定"和/或类似术语的术语的论述指代可由例如计算机或类似电子计算装置的计算平 台执行的动作和/或过程，所述计算平台操纵和/或转变表示为所述计算平台的处理器、 存储器、寄存器和/或其它信息存储、传输、接收和/或显示装置内的物理电子和/或磁量 和/或其它物理量的数据。举例来说，此些移动和/或过程可由计算平台在存储于存储媒 体中的机器可读指令的控制下执行。举例来说，此些机器可读指令可包含存储于包括为 计算平台的部分(例如，包括为处理电路的部分或在此处理电路外部)的存储媒体中的 软件或固件。另外，除非另有具体陈述，否则本文中参考流程图或以其它方式描述的过 程也可由此计算平台整体或部分地执行和/或控制。
如本文中提及的"航天器(SV)"涉及能够将信号传输到地球表面上的接收器的对 象。在一特定实施例中，此SV可包含对地静止卫星。或者，SV可包含以一轨道行进且 相对于地球上的静止位置而移动的卫星。然而，这些仅为SV的实例，且所主张的标的 物并不限于这些方面中。
如本文中提及的"位置"涉及与根据参考点的对象或事物的所在处相关联的信息。 此处，举例来说，可将此位置表示为例如纬度或经度的地理坐标。在另一实例中，可将 此位置表示为以地球为中心的XYZ坐标。在又一实例中，可将此位置表示为街道地址、市政或其它政府管辖区域、邮政编码和/或类似物。然而，这些仅为根据特定实施例可表 示一位置的方式的实例，且所主张的标的物并不限于这些方面中。
本文中所描述的位置确定技术可用于各种无线通信网络，例如，无线广域网 (WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)等等。在本文中，可互 换地使用术语"网络"与"系统"。WWAN可为码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA) 网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址 (SC-FDMA)网络等。CDMA网络可实施一个或一个以上无线电接入技术(RAT)，例 如，cdma2000、宽带CDMA (W-CDMA)，仅列举数个无线电技术。此处，cdma2000 可包括根据IS-95、 IS-2000和IS-856标准实施的技术。TDMA网络可实施全球移动通信 系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)或某一其它RAT。 GSM禾卩W-CDMA 描述于来自名为"第三代合作伙伴计划"(3GPP)的协会的文献中。cdma2000描述于来 自名为"第三代合作伙伴计划2" (3GPP2)的协会的文献中。3GPP和3GPP2文献是可 公开获得的。举例来说，WLAN可包含IEEE 802.llx网络，且WPAN可包含蓝牙网络、 IEEE 802.15x。本文中所描述的此些位置确定技术也可用于WWAN、 WLAN禾tV或WPAN 的任何组合。
根据一实施例，一种装置和/或系统可至少部分基于从SV接收的信号来估计其位置。 具体来说，此类装置和/或系统可获得包含相关联的SV与导航卫星接收器之间的距离的 近似值的"伪随机"测量值。在一特定实施例中，可在能够处理来自作为卫星定位系统 (SPS)的部分的一个或一个以上SV的信号的接收器处确定此伪距离。举例来说，此SPS 可包含全球定位系统(GPS)、伽利略、格洛纳斯(Glonass)(仅列举数个实例)或者在 未来开发的任一SPS。为了确定其位置，卫星导航接收器可获得到三个或三个以上卫星 的伪距离测量值，以及其在传输时的位置。知道了SV的轨道参数，可在任一时间点推 算这些位置。接着可至少部分基于光速乘以信号从SV行进到接收器的时间来确定伪距 离测量值。虽然可将本文中描述的技术作为根据特定实施例的具体说明提供为在GPS 和/或伽利略型SPS中的位置确定的实施方案，但应理解，这些技术也可应用于其它类 型的SPS，且所主张的标的物并不限于此方面中。
如本文中提及的"全球导航卫星系统"(GNSS)涉及包含根据共同信号传输格式来 传输同步导航信号的SV的SPS。举例来说，此GNSS可包含同步轨道中的SV星座， 以同时从所述星座中的多个SV将导航信号传输到地球表面的广大部分上的位置。作为 特定GNSS星座的成员的SV通常按特定GNSS格式所独具的格式传输导航信号。因此， 获取由第一 GNSS中的SV传输的导航信号的技术可经更改以用于获取由第二 GNSS中
13的SV传输的导航信号。在一特定实例中，虽然所主张的标的物并不限于此方面中，但 应理解，GPS、伽利略和格洛纳斯每一者表示与其它两个列举的SPS'不同的GNSS。然 而，这些仅为与不同GNSS'相关联的SPS'的实例，且所主张的标的物并不限于此方面中。
根据一实施例，导航接收器可至少部分基于从特定SV获取的以周期性重复的PN 码序列编码的信号而获得到特定SV的伪距离测量值。此信号的获取可包含检测"码相 位"，"码相位"涉及时间且与PN码序列中的一点相关联。举例来说，在一特定实施例 中，此码相位可涉及本地产生的时钟信号的状态和PN码序列中的特定码片。然而，此 仅为可表示码相位的方式的实例，且所主张的标的物并不限于此方面中。
根据一实施例，码相位的检测可在PN码间隔处提供若干不明确的候选伪距离或伪 距离假设。因此，导航接收器可至少部分基于经检测的码相位和不明确性的分辨率来选 择伪距离假设中的一者作为到SV的伪距离测量值，而获得到所述SV的伪距离测量值。 如上指出，导航接收器可至少部分基于从多个SV获得的伪距离测量值来估计其位置。
如以下根据一特定实施例所说明，导航接收器可从第一 SV获取第一信号以检测所 述第一信号的码相位。在从第二 SV获取第二信号的过程中，导航接收器可至少部分基 于所获取的第一信号的码相位在第二信号中的有限的码相位搜索范围上搜索码相位。因 此，所获取的第一信号的码相位允许此导航接收器更快地和/或使用较少的处理资源来获 取第二信号。
图1B展示能够通过测量到SV的伪距离来确定接收器处的位置的系统的示意图。 在地球表面118上的参考位置116处的接收器可检视和接收来自SV1和SV2的信号。 可已知位置116处于由(例如)约10千米的半径的圆界定的区域114内。然而，应理 解，此仅为根据一特定实施例可表示所估计位置的不确定性的方式的一实例，且所主张 的标的物并不限于此方面中。在一实施例中，区域114可包含在己知位置处的蜂窝式无 线通信网络的特定小区的覆盖区域。
根据一实施例，在参考位置116处的接收器可经由陆地无线通信网络与例如服务器 (未图示)等其它装置通信。在一个特定实施例中，此服务器可将获取辅助(AA)消息 传输到接收器，所述消息包含由接收器用以处理从SV接收的信号和/或获得伪距离测量 值的信息。或者，可从本地存储于所述接收器的存储器中的信息提供此些AA消息。此 处，此类本地存储的信息可从可移除存储器装置存储到本地存储器和/或从先前自服务器 接收的AA消息中导出，仅列举数个实例。在一特定实施例中，AA消息可例如包含以 下信息指示SV1和SV2的位置的信息；参考位置116的位置的估计；与所估计位置 相关联的不确定性；和/或其类似物。指示SV1和SV2的位置的此信息可包含星历表信息和/或历书信息。如下文根据特定实施例所指出，接收器可至少部分基于此星历表和/ 或历书和大致的时间估计来估计SV1和SV2的位置。举例来说，SV的此估计位置可包 含在参考位置116和/或以地球为中心的XYZ坐标处的从参考方向的估计方位角和从地 球的地平线的仰角。如图1B中所示，SV1被展示为具有一以北部与从参考位置116到 SV1的视线到参考位置116处的地球地平线上的投影之间的估计方位角Al为特征的估 计位置。SV1的估计位置也被展示为以从参考位置116处的地球地平线的所估计仰角El 为特征。SV2的估计位置可类似地以估计的方位角A2和仰角E2为特征。
图2为根据一实施例的用于从SV获取信号的过程200的流程图。根据一实施例， 接收器可从第一SV (例如，SV1)接收以第一周期性重复的PN码编码的第一信号，以 及从第二SV(例如，SV2)接收以第二周期性重复的PN码编码的第二信号。为了在方 框202处获取第一信号，此接收器可检测所接收信号中的多普勒频率，同时使本地产生 的码序列的码和/或时间移位版本与所接收的第一信号相关。在其中第一SV传输以周期 性重复的PN码编码的GPS信号(1,023个码片长)的一特定实例中，可使所接收的信 号在相关联的本地产生的码序列的多达1,023个版本上相关，所述1,023个版本是以单 一码片增量而经码和/或时间移位。然而，此仅为可从特定GNSS的SV获取信号的方式 的一实例，且所主张的标的物并不限于此方面中。可根据如下关系(1)表达此相关运 算
m陽l
CP产A， Max [EChip RSlj]，其中Ae{0, 1,…，m-l} (1) A j=0
其中
m =从SV1接收的信号的周期性重复的PN码序列中的码片的数目；
CP,= 在一参考时间处在从SV1接收的信号中检测到的码相位；
Chipli=用于SV1的本地产生的PN码序列中的第i个码片，0《i<m; RSI,=从SVl接收到的信号中的第i个区段，0《i<m;
如从以上关系(1)可观察到，A处于0到m-1的搜索范围内，需要对从SVl接收 的信号执行m数目个相关运算以彻底地搜索在整个PN码间隔中的码相位假设，以用于 检测最大相关结果。如下文所说明，接收器可至少部分基于第一 SV、第二SV的位置和 接收器的位置的估计来估计从第二 SV接收到的信号的码相位。在方框204处，接收器
15可从若干来源(例如，本地存储和/或在AA消息中接收到的历书或星历表信息)中的任 一者获得描述第一和第二 SV的位置的信息。此AA消息也可提供一时间估计。通过使 用此时间估计、描述第一和第二 SV的位置的信息和接收器的位置的估计，方框204可 估计参考接收器的估计位置的第一和第二 SV的仰角El和E2以及第一和第二 SV的方 位角Al和A2。
在方框206处，接收器可至少部分基于在方框202处检测到的码相位和估计Al、 A2、 E1和E2而估计从第二SV接收到的信号的码相位。根据一实施例，方框206可计 算从参考位置116到SV1的范围的估计("RSV1")与从参考位置116到SV2的范围的估 计("Rsv2")之间的差。此处，方框206可从指示(例如)除了对于位置116的以地球 为中心的XYZ坐标的估计之外的以地球为中心的XYZ坐标中的SV1和SV2的位置的 估计的一个或一个以上AA消息获得AA信息。通过使用此些以地球为中心的XYZ坐标， 方框206可计算Rsvl和RSV2的欧几里德(Euclidean)距离。
在SV1和SV2来自同一 GNSS系统(例如，SV1与SV2均为GPS或伽利略星座的 一部分)的特定实施例中，可根据如下关系(2)估计来自SV2的信号中的码相位CP2:
E[CP2;K(T2-Ti)+CPn mod PNI，其中(H)+CPeO
E[CP2]^a^PNI)+[(T2-T,)+CP,]〉 modPNI，其中(TVT0+CPiO，其中N为正整数， 使得(N承PNI)+[(T2-T,)+CPi]^0 (2)
其中
1= 在接收器处所测量的来自SV1的信号的传播延迟；
T2 =在接收器处所测量的来自SV2的信号的传播延迟；
PNI=从SV1和SV2接收到的信号的周期性重复的码间隔；以及
CP!=从SV1接收到的信号的经检测码相位(例如，如根据关系(1)所确定)。
根据一实施例，可将Tt和T2的值表达如下
L = (RsWc)-z: T2 = (Rsv2/c)-t 其中
c = 光速；
t = 接收器时钟偏置误差；
RSV1= 从参考位置到SV1的范围的估计；以及RSV2 = 从参考位置到SV2的范围的估计。
在接收器时钟偏置误差对于L和T2是共同且相同的特定实施例中，可减小如关系 (2)中表达的来自SV2的信号中的所估计码相位。此处，可将表达式T2-T,提供如下 T2陽TH(Rsv2/c)-tH(Rsv〃c)隱t]气Rsv2/c)-(Rsv!/c)
因此，可接着将表达式(2)提供如下
E[CP2卜([(Rsv2/c)-(RsWc)]+CPi〉modPNI，其中[(^￥2/(:)- (RsWc)]+CP,X);以及
E[CP2]KN氺PNI)+[(Rsv2/c)-(RsWc)]+CPG mod PNI，其中[(Rsv2/c)-(Rsvi/c)]+CPiO， 其中N为正整数，使得(N承PNI)+[(Rsv2/c)-(RsWc)]+CP^0。
在一替代实施例中，SV1和SV2可为不同GNSS星座的成员。在一特定实例中，出 于说明的目的，SV1可为GPS星座的一成员，而SV2为伽利略星座的一成员。在此特 定实施例中，应观察到，可使用在1.0ms的周期上重复的PN码序列来编码由SVl传输 的信号，而使用在4.0ms的周期上重复的PN码序列来编码SV2。或者，SV1可为伽利 略星座的一成员，而SV2可为GPS星座的一成员。在此特定实施例中，应观察到，可 使用在4.0 ms的周期上重复的PN码序列来编码由SV1传输的信号，而使用在1.0 ms 的周期上重复的PN码序列来编码SV2。然而，这些仅为SV1和SV2可属于传输使用在 不同周期上重复的PN码序列编码的信号的不同GNSS星座的方式的实例，且所主张的 标的物并不限于此方面中。
在SV1为伽利略星座的成员且SV2为GPS星座的成员的特定实施例中，可根据如 下关系(3)估计来自SV2的信号中的码相位
E[CP2]4[(Rsv2/cHRsxa/c)]+CP0mod PNIGPS，其中(11^2/(0-(11^1/0+ CP,^0; 以及
E[CP2;h((N承PNlGPs)+[(RsWcHRsWc)]+CPi〉mod PNIGPS，其中 [(Rsv2/c)-(Rsv,/c)]+CPi〈0，其中N为正整数，使得(N承PNIgps)+[(Rsv2/c)-(RsWc)]+CP！ >0。 (3)
其中
c = 光速；
PNIGPS= 从SV2接收到的信号的周期性重复的码间隔；
CP!= 从SV1接收到的信号的经检测码相位(例如，如根据关系(1)所确定);
RSV1 = 从参考位置到SV1的范围的估计；以及RSV2= 从参考位置到SV2的范围的估计。
此处，应观察到，以其简化形式展示的关系(3)移除了如上所说明的接收器时钟 偏置误差。
根据一实施例，虽然所主张的标的物并不限于此方面中，但方框208可将用于检测 从SV2接收到的信号中的码相位的码相位搜索范围确定为E[CP2]+/-￡CP2，其中化P2表示 关于E[CP2]的所接收信号中的码相位的单边不确定性。根据一实施例，方框208可根据
如下关系(4)确定此单边不确定性ecP2:<formula>formula see original document page 18</formula>)
其中
C = 光速；
Al = 从参考位置到SV1的估计方位角；
A2 =从参考位置到SV2的估计方位角；
El =从参考位置到SV1的估计仰角；
E2 =从参考位置到SV2的估计仰角；以及
Punc = 以长度为单位的参考位置中的单边不确定性。
根据一实施例，虽然所主张的标的物并不限于此方面中，但可从如上指出或者如本 地存储于接收器自身中的一个或一个以上AA消息获得Al、 A2、 El、 E2和Punc的值。 根据一特定实施例的由E[CP2]+/-￡CP2界定的码相位搜索范围可由接收器用以在获取从 SV2接收的信号的过程中限制码相位搜索范围，其中关于所述码相位搜索范围搜索码相 位。在一特定实施例中，虽然所主张的标的物并不限于此方面中，但根据如下关系(5)， 接收器可试图使在方框210处的从SV2接收的信号与经码和/或时间移位的PN码序列的
有限数目的版本相关 n-l<formula>formula see original document page 18</formula>其中n= 从SV2接收到的信号的周期性重复的PN码间隔中的码片的数目； CP2= 在从SV2接收到的信号中检测到的码相位； Chip2j=用于SV2的本地产生的PN码序列中的第i个码片，0《i<n; RS2,=从SV2接收到的信号中的第i个区段，0《i<n;
0 = 与和从SV2接收到的信号的所预期码相位相关联的码相位搜索范围的中 心相关联的指数；以及
p= 界定搜索范围的对6"的单边偏移。
此处，从关系(5)应观察到，在A (e-p《h《e+p的)的有限范围上执行相关运算， 且并非如在以上关系(1)中所示的相关运算中所执行的针对0《/i《n-l的整个范围。 根据一特定实施例，虽然所主张的标的物并不限于此方面中，但码相位搜索范围的中心 ^可至少部分基于根据关系(2)或(3)而确定的从SV2接收的信号的码相位的估计。 此处，举例来说，可通过使PN码序列中的码片与时间相关联的常数来使E[CP2]与0相
关。类似地，举例来说，可至少部分基于以上根据关系(4)而确定的单边不确定性化p2
来确定单边偏移p，其中通过使PN码序列中的码片与时间相关联的常数来使p与eCP2 相关。
在SV1为GPS星座的成员而SV2为伽利略星座的成员的一特定实施例中，根据关 系(3)的E[CP2]在4.0ms周期性重复的码间隔内是不明确的。在此特定实施例中，CP! 可用以确定由l.Oms间隔分隔的来自SV2的信号中的所预期码相位的四个假设。此处， 可将第一假设(i)确定为如上所说明的E[CP2]。因此，可将四个假设(i)、 (ii)、 (iii) 和(iv)确定如下
(i) E[CP2]
(ii) {E[CP2]+PNIGPS} mod PNIGal
(iii) {E[CP2]} +2*PNIGPS } mod PNIGal
(iv) {E[CP2]}+3*PNIGPS} modPNIGal 其中
PNIgps-从SV1接收到的信号的周期性重复的PN码序列的周期的持续时间；以及 PNI&产从SV2接收到的信号的周期性重复的PN码序列的周期的持续时间。 根据一特定实施例，虽然所主张的标的物并不限于此方面中，但方框206可公式化 与多个码相位假设相关联的多个码相位搜索范围。再次继续以上所说明的实例，其中 SV1为GPS星座的成员而SV2为伽利略星座的成员，可将此些多个码相位搜索范围确 定如下(i) E[CP2]+/-￡CP2
(ii) {E[CP2]+PNIGPS} mod PNIGal+/-￡CP2
(iii) {E[CP2]}+2*PNIGPS} mod PNIGal+/-eCP2
(iv) {E[CP2]}+3*PNIGPS} mod PNIGal+/-￡CP2
其中ecP2表示如上所说明的根据关系(4)而确定的所接收信号中的码相位的单边 不确定性。举例来说，在界定了与多个假设相关联的多个搜索范围后，方框210可接着 试图使如以上参照关系(5)所说明的在有限的码相位搜索范围上的本地产生的PN码序 列相关，且在产生最大相关结果的搜索范围中选择码相位。
如上指出，除了检测码相位之外，从GNSS SV获取信号也可包括所获取信号的多 普勒频率的检测和/或测量。根据一替代实施例，虽然所主张的标的物并不限于此方面中，
但参考位置116的估计也可用于减小在于方框202处对来自SV1的信号的多普勒频率的 检测和/或测量后的信号获取中，在方框210处对来自SV2的信号的多普勒频率的检测 范围。根据一实施例，可将在参考位置116处的接收器处测量和/或检测的来自SV1和 SV2的信号的多普勒频率表达如下
Doppsvi = TrueDoppsvi+f
Doppsv2 = TmeDoppSV2+<f
其中
f =接收器时钟频率误差；
TmeD0ppsvl =在参考位置处的从SV1接收的信号的真实多普勒频率； TrueDoppsv2 =在参考位置处的从SV2接收的信号的真实多普勒频率； Doppsvl =从SVl获取的信号的经检测和/或经测量多普勒频率；以及 Doppsv2 =从SV2获取的信号的经检测和/或经测量多普勒频率。 此处，应观察到，可根据如下关系(6),至少部分基于在来自SV1的信号中检测到 的多普勒频率来估计将要在从SV2接收到的信号中检测和/或测量的多普勒频率。
E[Doppsv2] = [(TrueDoppSV2+<f)-(TrueDoppsvl+0]+DoppSvi
=(TrueDoppsv2-TrueDoppsvi)+Doppsvi (6)
此处，应观察到，关系(6)移除了接收器时钟频率误差项。如上所说明，可从自 SVi获取信号来获得Doppsvl的值。根据一特定实施例，可获得与TmeDoppsvl和 TmeDoppsv2相关联的值以作为AA消息中的真实多普勒频率的估计，其经提供(例如)作为SV1和SV2的多普勒搜索窗的各别中心。
根据一实施例，可将搜索在获取从SV2接收到的信号过程中的多普勒频率的范围确 定为E[DoppSV2]+/-eD。ppSV2，其中SD卿sv2包含关于E[Doppsv2]的从SV2接收到的信号的 多普勒频率的单边不确定性。根据一特定实施例，虽然所主张的本发明不限于此方面中， 但可根据如下关系(7)至少部分基于与接收器的参考位置的精确度相关联的不确定性 来确定 SDoppSV2:
￡DoppSV2=k*Punc*[{cos(E2)*cos(A2)-cos(El)*cos(Al)}2+{cos(E2)*sin(A2)-
cos(El)*sin(Al)}2]1/2 (7)
g中-
;c =使长度上的位置不确定性与以频率为单位(例如，赫兹)的不确定性相关 的常数；
Al =从参考位置到SV1的估计方位角；
A2 =从参考位置到SV2的估计方位角；
El =从参考位置到SV1的估计仰角；
E2 =从参考位置到SV2的估计仰角；以及
Pimc =以长度为单位的参考位置中的单边不确定性。
此处，可使用实验和/或经验技术来确定k值。在一特定实施例中，虽然所主张的标 的物不限于此方面中，但举例来说，可假定k具有1.0 Hz/km的不确定性值。然而，此 仅为位置中的不确定性可定量地影响多普勒搜索区域中的不确定性的方式的一实例，且 所主张的标的物不限于此方面中。
应观察到，如根据关系(7)所确定的化。ppsv2的值可导致比根据AA消息中的信息
所界定的多普勒搜索窗大的多普勒搜索窗。因此，在一替代实施例中，可将化。ppSV2选 择为以下最小者
(i) 由AA消息中的信息提供的单边多普勒搜索窗；以及
(ii) 如以上关系(7)中所说明的至少部分基于位置的不确定性的单边多普勒不确定性。
根据一实施例，可使在接收器(如在AA消息中所指示)处可见的SV与界定将要 搜索SV的码相位和多普勒频率假设的二维域的一组特定的搜索窗参数相关联。在图3 中所说明的一实施方案中，SV的搜索窗参数包含码相位搜索窗大小WIN_SIZECP、码相位窗中心WIN—CENTCP 、多普勒搜索窗大小WIN—SIZED0PP和多普勒窗中心 WIN—CENTz)0PP。在位置经设法确定的实体为兼容IS-801的无线通信系统中的订户台的 情况下，这些参数可由由PDE提供到订户台的AA消息指示。
图3中所说明的SV的二维搜索空间展示码相位轴为水平轴，以及多普勒频率轴作 为垂直轴，但此指派是任意的且可颠倒。码相位搜索窗的中心被称作WIN—CENTc/>，且 码相位搜索窗的大小被称作WIN—SIZECP 。多普勒频率搜索窗的中心被称作 WIN一CENT加w，且多普勒频率搜索窗的大小被称作WIN_SIZEOOPP。
根据一实施例，在从第一 SV获取第一信号之后，可至少部分基于在第一获取的信 号中检测到的码相位、接收器位置的估计和描述第一和第二 SV的位置的信息来确定用 于从第二 SV获取第二信号的WIN—CENTcp和WIN—SIZEct。此处，可将用于获取第二 信号的搜索空间分割为多个区段1202a、 1202b、 1202c，其每一者特征为多普勒频率范 围和码相位范围。
根据一实施例，在继从第一 SV获取第一信号之后从第二 SV获取信号的过程中， 应理解，可至少部分基于根据关系(6)的E[Doppsv2]来确定WIN_CENTd0w。类似地，
应理解，可至少部分基于如上所说明的根据与参考位置相关联的不确定性的"。ppsv2来
确定WIN—SIZEd0m。
根据单一搜索范围经公式化以用于检测从SV2接收到的信号中的码相位的一特定 实施例，应理解，可至少部分根据E[CP2]来确定WIN_CENTCP，其中根据如上所示的关 系(2)或(3)来公式化E[CP2]。类似地，应理解，可至少部分根据ecp2(根据关系(4)) 来确定WIN—SIZECP。在具有如上所说明的多个码假设的一特定实施例中，可根据多个 码相位窗中心来公式化多个码相位搜索窗，其以WI^^SIZEcp为边界。此处，这些码相 位搜索窗可类似地由如上所说明的参数WIN—CENTcp和WIN—SIZEct界定。
根据一实施例，作为一区段的特征的码相位范围可等于用以经由单一信道搜索所述 区段的相关器的信道容量。举例来说，在信道容量为三十二个码片的一特定实例中，作 为一区段的特征的码相位范围可同样为三十二个码片，但应了解，其它实例是可能的。
可使区段重叠规定数目的码片，以避免丢失出现在区段边界处的峰值，如图4中所 说明。此处，区段1202a的尾端与区段1202b的前端重叠A个码片，且区段1202b的尾 端同样与区段1202c的前端重叠A个码片。由于归因于此重叠的额外开销，所以由一区 段表示的有效码相位范围可小于信道容量。举例来说，在重叠为四个码片的情况下，由 一区段表示的有效码相位范围可为二十八个码片。
图5中说明根据一特定实施例的一种用于从SV获取周期性地重复的信号的系统。然而，此仅为根据一特定实施例能够获取这些信号的系统的一实例，且可在不偏离所主 张的标的物的情况下使用其它系统。如图5中所说明，根据一特定实施例，此系统可包 含计算平台，其包括处理器1302、存储器1304和相关器1306。相关器1306可适于从 由接收器(未图示)提供的信号产生将要由处理器1302直接或经由存储器1304来处理 的相关函数。可以硬件、软件或硬件与软件的组合实施相关器1306。然而，这些仅为根 据特定实施例可实施一相关器的方式的实例，且所主张的标的物不限于这些方面中。
根据一实施例，存储器1304可存储由处理器1302可存取或可执行的机器可读指令 以提供计算平台的至少一部分。此处，与这些机器可读指令组合的处理器1302可适于 执行以上参看图2所说明的过程200的全部或部分。在一特定实施例中，虽然所主张的 标的物不限于这些方面中，但处理器1302可引导相关器1306搜索如上所说明的位置确 定信号且从由相关器1306产生的相关函数导出测量值。
返回图6，无线电收发器1406可适于使用例如语音或数据的基带信息将RF载波信 号调制到RF载波上，以及解调经调制的RF载波以获得此基带信息。天线1410可适于 经由无线通信链路传输经调制的RF载波以及经由无线通信链路接收经调制的RF载波。
基带处理器1408可适于将来自CPU 1402的基带信息提供到收发器1406，以经由 无线通信链路传输。此处，CPU 1402可从用户接口 1416内的输入装置获得此基带信息。 基带处理器1408也可适于将来自收发器1406的基带信息提供到CPU 1402，以经由用 户接口 1416内的输出装置进行传输。
用户接口 1416可包含多个用于输入或输出例如语音或数据等用户信息的装置。举 例来说，这些装置可包括键盘、显示屏幕、麦克风和扬声器。
接收器1412可适于接收和解调来自SV的传输，且将经解调的信息提供到相关器 1418。相关器1418可适于从由接收器1412提供的信息中导出如上文在关系(1)和(2) 中所说明的相关函数。举例来说，对于给定的PN码，相关器1418可产生在用以测定码 相位搜索窗的码相位范围上和在如上文所说明的多普勒频率假设的范围上定义的相关 函数。如此，可根据所定义的相干和非相干积分参数执行个别相关。相关器1418也可 适于从与收发器1406提供的导频信号相关的信息中导出与导频相关的相关函数。此信 息可由订户台用来获取无线通信服务。信道解码器1420可适于将从基带处理器1408接 收到的信道符号解码为基础资源位。在其中信道符号包含巻积编码的符号的一实例中， 此信道解码器可包含维特比(Viterbi)解码器。在第二实例中，在信道符号包含巻积码 的串联或并联连接的情况下，信道解码器1420可包含涡轮解码器。
存储器1404可适于存储机器可读指令，所述机器可读指令是可执行的以执行已描述或提出的过程、实施例、实施方案或其实例中的一者或一者以上。CPU 1402可适于 存取或执行此些机器可读指令。通过这些机器可读指令的执行，CPU 1402可引导相关 器1418采用方框204和220处的特定搜索模式来执行暂停、分析由相关器1418提供的 GPS相关函数、从其峰值导出测量值以及确定位置的估计是否足够准确。然而，这些仅 为在一特定实施例中可由CPU执行的任务的实例，且所主张的标的物不限于这些方面 中。
在一特定实施例中，如上所说明，在订户台处的CPU 1402可至少部分基于从SV 接收到的信号来估计所述订户台的位置。如上文根据特定实施例所说明，CPU 1402也 可适于至少部分基于在第一所接收信号中检测到的码相位来确定用于获取第二所接收 信号的码搜索范围。然而，应理解，这些仅为根据特定实施例的至少部分基于伪距离测 量来估计一位置、确定此些伪距离测量的定量评估和终止一过程以改进伪距离测量的准 确性的系统的实例，且所主张的标的物不限于这些方面中。
虽然已说明和描述了目前考虑为实例实施例的内容，但所属领域的技术人员应理 解，在不脱离所主张的标的物的情况下，可作出各种其它修改且可取代等效内容。另外， 在不脱离本文中所描述的中心概念的情况下，可作出许多修改以使一特定情形适合所主 张的标的物的教示。因此，希望所主张的标的物不限于所揭示的特定实施例，而是此些 所主张的标的物也可包括处于所附权利要求书的范围内的所有实施例及其等效内容。
权利要求
1.一种方法，其包含检测在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一周期性重复的伪随机编码信号中的第一码相位；以及至少部分基于所述第一所接收信号的所述经检测码相位、从所述参考位置到所述第一SV的估计方位角和从所述参考位置到所述第二SV的估计方位角来确定用于检测在所述参考位置处从所述第二SV接收到的第二周期性重复的伪随机编码信号中的第二码相位的码相位搜索范围。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述码相位搜索范围至少部分基于从所述参考位 置到所述第一 SV的估计仰角和从所述参考位置到所述第二 SV的估计仰角。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一SV来自GPS星座，且所述第二SV来 自伽利略星座。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述检测所述第一码相位包含使所述第一信号 与和所述第一 SV相关联的本地产生的伪随机码序列相关。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述参考位置包含适于接收所述第一信号和所述 第二信号的接收器的位置的估计。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述码相位搜索范围在所述第二周期性重复的伪 随机编码信号的一周期中包含预定数目的码片。
7. —种方法，其包含检测在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一周期性重复的伪随机编码 信号的第一码相位，所述第一SV处于第一全球导航卫星系统(GNSS)中的SV星 座中；以及至少部分基于所述经检测第一码相位来确定用于检测在所述参考位置处从第二 SV接收到的第二周期性重复的伪随机编码信号的第二码相位的码相位搜索范围， 所述第二 SV处于不同于所述第一 GNSS的第二 GNSS中的SV星座中。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中确定所述码搜索范围进一步包含至少部分基于 从所述参考位置到所述第一 SV的估计方位角和从所述参考位置到所述第二 SV的 估计方位角来确定所述码搜索范围。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一 GNSS包含GPS，且所述第二 GNSS 包含伽利略GNSS。
10. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一GNSS包含伽利略，且所述第二GNSS 包含GPS。
11. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一GNSS包含伽利略，且所述第二GNSS 包含格洛纳斯。
12. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一 GNSS包含格洛纳斯，且所述第二 GNSS 包含GPS。
13. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一 GNSS包含GPS,且所述第二 GNSS 包含格洛纳斯。
14. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一 GNSS包含格洛纳斯，且所述第二 GNSS 包含伽利略。
15. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一周期性重复的伪随机编码信号包含比所 述第二周期性重复的伪随机信号的周期短的周期。
16. —种方法，其包含检测在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一信号中的第一多普勒频率； 以及至少部分基于所述经检测第一多普勒频率来确定用于检测在所述参考位置处从 第二 SV接收到的第二信号中的第二多普勒频率的搜索范围。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述确定所述搜索范围进一步包含至少部分基于所述参考位置的估计中的不确定性来确定所述搜索范围。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中所述确定所述搜索范围进一步包含至少部分 基于所述经检测第一多普勒频率来确定所述搜索范围的中心。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述确定所述搜索范围进一步包含至少部分 基于所述参考位置的估计中的不确定性来确定围绕所述搜索范围的所述中心的多 普勒搜索窗。
20. —种物品，其包含存储媒体，所述存储媒体包含存储于其上的机器可读指令，所述机器可读指令如 果由计算平台执行则适于使所述计算平台确定在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一周期性重复的伪随机编 码信号中的第一码相位；以及至少部分基于所述第一所接收信号的所述经检测码相位、从所述参考位置到所述第一 sv的估计方位角和从所述参考位置到第二 sv的估计方位角来确定用于 检测在所述参考位置处从所述第二SV接收到的第二周期性重复的伪随机编码信 号中的第二码相位的码相位搜索范围。
21. 根据权利要求20所述的物品，其中所述机器可读指令如果由所述计算平台执行则 进一步适于使所述计算平台至少部分基于从所述参考位置到所述第一 SV的估计仰 角和从所述参考位置到所述第二 SV的估计仰角来确定所述码相位搜索范围。
22. —种物品，其包含存储媒体，所述存储媒体包含存储于其上的机器可读指令，所述机器可读指令如果由计算平台执行则适于使所述计算平台确定在参考位置处从第一航天器(sv)接收到的第一周期性重复的伪随机编 码信号的第一码相位，所述第一 SV处于第一全球导航卫星系统(GNSS)中的 SV星座中；以及确定用于检测在所述参考位置处从第二SV接收到的第二周期性重复的伪随机 编码信号的第二码相位的码相位搜索范围，所述第二 SV处于不同于所述第一GNSS的第二 GNSS中的SV星座中。
23. —种物品，其包含存储媒体，所述存储媒体包含存储于其上的机器可读指令，所述机器可读指令如果由计算平台执行则适于使所述计算平台确定在参考位置处从第一航天器(sv)接收到的第一信号中的第一多普勒频 率；以及至少部分基于所述经检测第一多普勒频率来确定用于检测在所述参考位置处 从第二SV接收到的第二信号中的第二多普勒频率的搜索范围。
24. —种订户单元，其包含接收器，其用以接收获取辅助(AA)消息，所述获取辅助消息包含指示从参考 位置到第一航天器(SV)的估计方位角和从所述参考位置到第二 SV的估计方位角 的信息，所述订户单元适于-检测在所述参考位置处从所述第一航天器(SV)接收到的第一周期性重复的伪 随机编码信号中的第一码相位；以及至少部分基于所述第一所接收信号的所述经检测码相位、从所述参考位置到所述 第一 SV的所述估计方位角和从所述参考位置到所述第二 SV的所述估计方位角来 确定用于检测在所述参考位置处从所述第二SV接收到的第二周期性重复的伪随机 编码信号中的第二码相位的码相位搜索范围。
25. 根据权利要求24所述的订户单元，其中所述订户单元进一步适于至少部分基于从 所述参考位置到所述第一 SV的估计仰角和从所述参考位置到所述第二 SV的估计 仰角来确定所述码相位搜索范围。
26. 根据权利要求24所述的订户单元，其中所述订户单元进一步适于经由无线通信链 路接收所述AA消息。
27. —种订户单元，其包含接收器，其用以接收获取辅助(AA)消息，所述获取辅助消息包含指示两个或 两个以上全球导航卫星系统(GNSS)中的航天器(SV)的位置的信息，所述订户单元适于检测在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一周期性重复的伪随机编码信号的第一码相位，所述第一SV处于所述GNSS中的第一GNSS中的SV星座中； 以及至少部分基于所述经检测第一码相位来确定用于检测在所述参考位置处从第二 SV接收到的第二周期性重复的伪随机编码信号的第二码相位的码相位搜索范围， 所述第二 SV处于所述GNSS中的不同于所述第一 GNSS的第二 GNSS中的SV星 座中。
28. 根据权利要求27所述的订户单元，其中所述订户单元进一步适于经由无线通信链 路接收所述AA消息。
29. —种订户单元，其包含接收器，其用以接收获取辅助(AA)，所述获取辅助包含指示参考位置的估计的 不确定性的信息，所述订户单元适于检测在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一信号中的第一多普勒频率； 以及至少部分基于所述经检测第一多普勒频率和指示所述不确定性的所述信息来确 定用于检测在所述参考位置处从第二SV接收到的第二信号中的第二多普勒频率的搜索范围。
30. 根据权利要求29所述的订户单元，其中所述订户单元进一步适于经由无线通信链 路接收所述AA消息。
31. —种系统，其包含- 位置确定实体(PDE);以及订户单元，所述订户单元适于经由无线通信链路从所述PDE接收获取辅助(AA)消息，所述AA消息包含指 示从参考位置到第一航天器(SV)的估计方位角和从所述参考位置到第二 SV的估 计方位角的信息；检测在所述参考位置处从所述第一航天器(SV)接收到的第一周期性重复的伪随机编码信号中的第一码相位；以及至少部分基于所述第一所接收信号的所述经检测码相位、从所述参考位置到所述 第一 SV的所述估计方位角和从所述参考位置到所述第二 SV的所述估计方位角来 确定用于检测在所述参考位置处从所述第二SV接收到的第二周期性重复的伪随机 编码信号中的第二码相位的码相位搜索范围。
32. 根据权利要求31所述的系统，其中所述订户单元进一步适于至少部分基于从所述 参考位置到所述第一 SV的估计仰角和从所述参考位置到所述第二 SV的估计仰角 来确定所述码相位搜索范围。
33. —种系统，其包含位置确定实体(PDE);以及订户单元，所述订户单元适于经由无线通信链路从所述PDE接收获取辅助(AA)消息，所述AA消息包含指 示两个或两个以上全球导航卫星系统(GNSS')中的航天器(SV)的位置的信息；检测在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一周期性重复的伪随机编码 信号的第一码相位，所述第一SV处于所述GNSS'中的第一GNSS中的SV星座中； 以及至少部分基于所述经检测第一码相位来确定用于检测在所述参考位置处从第二 SV接收到的第二周期性重复的伪随机编码信号的第二码相位的码相位搜索范围， 所述第二 SV处于所述GNSS中的不同于所述第一 GNSS的第二 GNSS'中的SV星 座中。
34. —种系统，其包含位置确定实体(PDE);以及 订户单元，所述订户单元适于经由无线通信链路从所述PDE接收获取辅助(AA)消息，所述AA消息包含指示参考位置的估计的不确定性的信息，所述订户单元适于检测在参考位置处从第一航天器(SV)接收到的第一信号中的第一多普勒频率； 以及至少部分基于所述经检测第一多普勒频率和指示所述不确定性的所述信息来确定用于检测在所述参考位置处从第二SV接收到的第二信号中的第二多普勒频率的 搜索范围。
全文摘要
本文所揭示的标的物涉及一种用于获取从卫星导航系统中的航天器(SV)接收到的信号的系统和方法。在一实例中，在从第一SV获取信号的过程中所处理的信息可用于从第二SV获取信号的过程中。
文档编号G01S1/00GK101517429SQ200780034031
公开日2009年8月26日 申请日期2007年9月10日 优先权日2006年9月14日
发明者赖曼·韦·潘 申请人:高通股份有限公司