卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法

文档序号:6155459阅读:326来源:国知局
专利名称:卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法
技术领域
本发明涉及一种卫星导航技术,尤指一种卫星导航接收机以及利用卫星导航j妄收才几进行定位的方法。
背景技术
全球定位系统(Global Positioning System, GPS系统)是一种用于向GPS接收机提供位置信息的卫星系统。GPS系统包括至少24颗绕地周期大约为12小时的地球卫星和若干地面控制站。
GPS卫星广播的数据被称为导航电文。导航电文包含有星历、历书、卫星时间(卫星上时钟的时间)以及卫星时间相对于GPS系统时间(其在整个系统中作为参考的标准时间)的时间差。卫星时间相对于GPS系统时间的时间差相对固定,并预先存储于GPS接收机内。GPS接收机可以根据卫星时间、前一时刻的定位结果以及预存的卫星时间相对于GPS系统时间的时间差获得GPS系统时间。前 一 时刻的定位结果是指通过对GPS接收机进行定位而得到的某个前 一 时刻的位置。基于该定位结果,可以根据卫星和GPS接收机之间的距离决定 一 个传输延时。将GPS卫星时间、传输延时和时间差相加,1更能获得GPS系统时间。
导航电文由 一 系列的导航比特所构成。每个比特的结尾处同时也是下一个比特的开始处,此处被称为导航比特边界。导航电文以帧结构进行传送,每帧的长度是1500比特。每传送一个比特需要大约20毫秒,每传送一个帧需要大概30秒。每个帧被划分为5个子帧,每个子帧包含300个导航比特。每个卫星都根据自己的卫星时间,在每分钟和每半分钟时开始传送一个帧。
在传送之前,导4元电文先与一个高码率的伪随才几码(Pseudo-Random Noise, PRN码)调制,然后再与 一 个高频载波〗言号调制。
在GPS接收机上,接收到的GPS信号首先被下变频到期望的频率,然后在一个预设的采样率下进行数字化转换。变频和数字化后的信号即数字中频信号。数字中频信号通过剥离载波信号和伪随机码进行解调,从而恢复导航电文。为了获得导航电文里的信息,GPS接收机需要判定导航比特边界。
GPS接收机需要获得至少4个卫星的信息以计算GPS接收机的当前位置。GPS接收机从开机到计算出当前位置所需要的时间:被称为首次定位时间(Time To First Fix, TTFF )。
图1所示为现有冲支术的一种GPS接收才几100的方框示意图。GPS接收机100被划分为主系统域102和实时时钟域104。
在主系统域102中,通过天线106接收GPS信号,并传送到射频前端108。射频前端108通过采样时钟110对GPS信号进行变频和数字化转换,以得到数字中频信号。基带处理单元112在控制单元114的控制下处理数字中频信号,以实现卫星信号的捕获、跟踪和定位等多种功能。主系统域102中的部件由系统电源116供电。
在实时时钟域104中,本地时间时钟120用于驱动实时时钟电路124。实时时钟电路124提供本地时间(例如,用于指示当前的年、月、日、时、分、秒)。实时时刮,域104中的部件由电池126供电。
一般来讲,实时时钟电路124提供的本地时间精度较低,只具有秒级的精度。当GPS接收机100处于关^L状态,实时时钟电路124由电池126供电并持续提供本地时间。当GPS接收机100开机时,具有秒级精度的本地时间可以用于判断卫星的可见性,即判断哪些卫星对于GPS接收机100是可见。GPS接收机100开始捕获GPS卫星信号。为了获得GPS卫星信号中的导航电文信息以计算当前位置,GPS接收机100需要判定导航电文的导航比特边界。
根据现有技术中的方法,判定导航比特边界需要产生多个积分结果,每个积分结果对应一个可能的比特边界位置。然后通过比较各个积分结果判定比特边界位置。这种传统方法耗时较长,因此首次定位时间会相对较长。
此外,上述传统方法还要求接收到的G P S卫星信号的信噪比(Signal Noise Ratio, SNR )必须高于 一 个阈值(比如26db-Hz)。因此,对于信号强度较弱的GPS卫星信号,GPS接收机1 OO也许不能从导航电文中获得相关信息,从而增加首次定4立时间。

发明内容
本发明提供一种卫星导航接收机,该卫星导航接收机至少包括一个计数器和与所述计数器相连的控制单元。其中,所述计数器由 一参考时钟频率的参考时钟信号驱动,并产生计数值;所述控制单元通过比较在 一 段时间内计数器的计数值的增量和在该段时间内导航系统时间的增量,计算一个指示校准后的参考时钟频率的校准值,并根据所述校准值产生导航系统时间计算值。本发明的所述卫星导航接收机还根据所述导航系统时间计算值,以判定导航比特边界。
本发明所述的卫星导航接收机,所述控制单元通过计算在所述导航系统时间的一段时间内所述计数值的平均刷新率,产生所述校准值。
本发明所述的卫星导航接收机,所述控制单元根据所述计数值的平均刷新率产生所述导航系统时间计算值。
本发明所述的卫星导航接收机,根据所述导航系统时间计算值判定卫星可见性。
本发明所述的卫星导航接收机,还包括与所述控制单元相连的采样时钟,用于把接收到的卫星信号进行数字化转换,且所述参考时钟信号由所述采样时钟提供。
本发明所述的卫星导航接收机,还包括与所述控制单元相连的实时时钟电路,用于提供本地时间,且所述控制单元根据所述本地时间判断所述计数值是否正确。
本发明所述的卫星导航接收机,还包括与所述控制单元相连的采样时钟,用于把接收到的卫星信号进行数字化转换,且所述实时时钟电路由所述采样时钟所驱动。
本发明还提供一种利用卫星导航接收机进行定位的方法,所述利用卫星导航接收机进行定位的方法至少包括下列步骤产生具有参考时钟频率的参考时钟信号;在导航系统时间的一
段时间内,对所述参考时钟信号的时钟脉冲计数,以产生指示校准后的参考时钟频率的校准值;根据所述校准值产生导航系统时间计算值;及利用所述导航系统时间计算值计算所述卫星导航接收机的当前位置。
本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包括根据所述导航系统时间计算值判定导航比特边界。
本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包括根据所述导航系统时间计算值判定卫星可见性。
本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包括用所述参考时钟信号驱动计数器,以产生计数值;及通过比较 一 段时间内所述计数值的增量和该段时间内导航系统时间的增量产生所述校准值。本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包
括根据所述导航系统时间的一段时间内的所述计数值的平均 刷新率产生所述校准值。
本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包 括根据所述计数值的平均刷新率产生所述导航系统时间计算值。
本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包 括利用采样时钟对接收到的卫星信号进行数字化转换;及利 用所述采样时钟产生所述参考时钟信号。
本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包 括利用实时时钟电路产生本地时间;及才艮据所述本地时间判 断所述计数值是否正确。
本发明所述的利用卫星导航接收机进行定位的方法,还包 括利用采样时钟对接收到的卫星信号进行数字化转换;及利 用所述采样时钟驱动所述实时时钟电^各。
本发明还提供一种卫星导航接收机,其至少包括射频前 端,用于把接收到的卫星信号的频率转换到期望的频率;与所 述射频前端相连的时钟,用于产生具有参考时钟频率的参考时 钟信号;与所述射频前端相连的基带处理单元,用于捕获和跟
踪卫星信号,并计算所述卫星导航接收机的定位结果;及与所 述基带处理单元相连的控制单元,用于在导航系统时间的一段 时间内对所述参考时钟信号的时钟脉冲进行计数,以产生指示 校准后的参考时钟频率的校准值,所述控制单元还根据所述校 准值产生导航系统时间计算值,其中,所述基带处理单元利用 所述导航系统时间计算值计算所述卫星导航接收机的当前定位 结果。
本发明所述的卫星导航接收机,还包括计数器,所述计数器由所述参考时钟信号所驱动,并产生计数值,其中,所述 控制单元通过比较该l殳时间内所述计数值的增量和该段时间内 所述导航系统时间的增量,产生所述校准值。
本发明所述的卫星导航接收机,所述控制单元根据以下等
式计算所述校准值
—一 g尸s—r/鹏"-g尸s—r/气,
其中,/w,代表所述校准值,Co""吣代表在第二时间点上的第二 计数值,C。柳f 代表在第一时间点上的第一计数值,—77柳 代 表在第二时间点上的第二导航系统时间,GR^77w^代表在第一 时间点上的第 一导航系统时间。
本发明所述的卫星导航接收机,所述控制单元根据以下等 式产生所述导航系统时间计算值
C; —77气+^-^-^ ,
其中G尸S-77me。代表在第三时间点上的第三导^元系统时间,Onm^^ 代表在第四时间点上的第四计数值,Cw"妙。代表在第三时间点
上的第三计数值,,。_(代表所述校准值,cz;代表与第四计数值
对应的所述导航系统时间计算值。
本发明所述的卫星导航接收机,所述基带处理单元根据所 述导航系统时间计算值判定导航比特边界。
本发明所述的卫星导航接收机,所述基带处理单元根据所 述导航系统时间计算值判定卫星可见性。
本发明所述的卫星导航接收机,所述接收到的卫星信号由 所述时钟进行数字化转换。
本发明所述的卫星导航接收机,还包括与所述控制单元
相连的实时时钟电路,用于提供本地时间,其中,所述控制单元根据所述本地时间判断所述计数值是否正确。
本发明所述的卫星导航接收机,所述接收到的卫星信号由 所述时钟进行数字化转换,并且所述实时时钟电路由所述时钟 所驱动。
采用本发明所述的卫星导航接收机以及利用卫星导航接收 机进行定位的方法,通过产生导航系统时间计算值,并根据所 述导航系统时间计算值,以判定导航比特边界,可以缩短首次 定位时间。


图1所示为现有技术的一种GPS接收机的方框示意图; 图2所示为根据本发明 一 个实施例的GPS接收机的方框示 意图3所示为根据本发明 一 个实施例的GPS接收机的方框示 意图4所示为根据本发明 一 个实施例的GPS接收机的方框示
意图5所示为根据本发明 一 个实施例的GPS接收机的方框示
意图6所示为根据本发明 一 个实施例的GPS接收机的工作流程图。
具体实施例方式
以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述,可以 进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。
以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通 过这些实施方式进行阐述和说明,但需要注意的是本发明并不只局限于这些实施方式。相反,本发明涵盖权利要求所定义的 发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
另外,为了更好地说明本发明,在下文的具体实施方式
中 给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解,没有这些具 体细节,本发明同样可以实施。在另外一些实例中,对于大家 熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本 发明的主旨。
图2所示为根据本发明 一 个实施例的卫星导航系统 (Satellite Navigation System, SNS )才妻4丈才凡(t匕3口,GPS4妾4丈才几 200 )的方框示意图。GPS接收机200可以划分为主系统域202 和实时时4f i或204。
在主系统域202中,天线206接收来自卫星的信号(比如GPS 信号),并将此信号传送至射频前端208。在射频前端208处, GP S信号下变频到期望的频率,并由采样时钟210以预定的采样 频率进行数字化转换,从而得到数字中频信号。基带处理单元 212在控制单元214的控制下对数字中频信号进行处理,以实现 对GPS信号的捕获、跟踪以及计算GPS接收机200的当前位置。 控制单元214可以包括但不限于中央处理器(CPU)或微控制单 元(MCU)。在图2所示的实施例中,控制单元214独立于基带 处理单元212之外。在其他的实施例中,控制单元214也可以集 成于基带处理单元212之中。主系统域202中的部件由第一电源 (如系统电源216)供电。
在实时时钟域204中,本地时间产生器228为GPS接收机200 提供时间信息。在一个实施例中,本地时间产生器228包括辅助 时钟230、计凄i器218、本地时间时钟220、实时时钟电路224。 其中,辅助时钟230用于产生具有参考时钟频率的参考时钟信 号。计数器218由辅助时钟230驱动,以产生计数值。本地时间时钟220产生本地时间时钟信号,用于驱动实时时钟电路224。 在 一 个实施例中,辅助时钟2 3 0产生的参考时钟信号的每 一 个时 钟脉冲会使得计数器218的计数值加1 。
实时时钟电路224提供本地时间(例如,指示当前的年、月、
判断GPS卫星的可见性,也可以用来判断计数值是否正确。比 如,如果根据本地时间,在一革殳预定的时间内,计数值超过了 一个预设的范围,则该计数值可能是错误的。实时时钟域204 中的部件由第二电源(如电池226 )供电。
尽管参考时钟信号的参考时钟频率可能具有一个标称值, 在该频率的标称值和该频率的真实值之间通常具有 一 个差值 (或称偏移)。该差值会随时间累计,所以用参考时钟信号测量 一段时间的长短所产生的误差会逐渐增大。本发明通过产生一 个校准值,能够校准参考时钟频率。该校准值能指示校准后的 参考时钟频率。在一个实施例中,控制单元214通过比较在一段 时间内计数器218的计数值的增量和在该段时间内GPS系统时 间的增量来计算该校准值。GPS系统时间可以用传统的方法根 据导航电文信息和先前的定位结果获得。控制单元214还能够根 据该校准值产生 一个GPS系统时间计算值。GPS系统时间计算 值可以在计算定位结果的过程之中使用,从而缩短GPS接收机
200的首次定位时间。
控制单元214监测G P S系统时间和计数器218的计数值,并
计算校准值X,"。校准值/_。指示校准后的参考时钟频率。在
一个实施例中,通过计算GPS系统时间的一l殳时间内计数值的
平均刷新率来得到校准值/_",如等式(1)所示在等式(l)中,C卯"^;代表在第一时间点Tm上的第一计数 值,GPS-77w^代表在第 一 时间点Tm上的第一 GPS系统时间, C做"吣代表在第二时间点Tn上的第二计数值,GPS — 77^"代表在第 二时间点Tn上的第二 GPS系统时间。GPS系统时间—77^ 和 (7/^_77柳 可以由GPS接收机200根据导航电文信息和先前的定位
结果,用传统的方法获得。
当GPS接收机200关机后,系统电源216停止对主系统域202
里的部件供电。由电池226供电的本地时间产生器228能够继续
运作。计数器218的计数值在辅助时钟230产生的参考时钟信号
每个时钟脉冲的作用下持续增加。
当GPS接收机200再次开机,控制单元214根据计数值的平
均刷新率产生GPS系统时间计算值。在一个实施例中,GPS系
统时间计算值根据第三GPS系统时间、第三计数值、第四计数
值和校准值/,。,,通过等式(2)产生
Cr,G尸S 77附^+^-^-^
p — f f o 、
在等式(2)中,。""^。代表在第三时间点T。上的第三计数 值,—T7脂。代表在第三时间点T。上的第三GPS系统时间, Co""r 代表在第四时间点Tp上的第四计数值,/ 根据等式(1 ) 得到。GPS系统时间GP、77me。可以由GPS接收机200根据导航电 文信息和先前的定位结果,用传统的方法获得。CTp代表C。""/^ 代表在第四时间点Tp上的GPS系统时间计算值,CTp与第四计数
值C画欣p相对应o
在等式(1)和(2)中,时间点Tm、 Tn和T。是GPS接收机
200关机之前的时间点。时间点Tn晚于时间点Tm。时间点Tp是
GPS接收机200关机再开机之后的时间点。时间点T。可以与时间
点Tn重叠,也可以早于或晚于时间点Tn。GPS接收机200再开机之后,GPS系统时间计算值CTp可以 根据等式(1 )和(2)得到。GPS系统时间计算值CTp可以具有 比实时时钟电路224产生的本地时间高得多的精度。因此,根据 GPS系统时间计算值CTp、预存的卫星时间相对于GPS系统时间 的时间差,可以推导出卫星时间计算值。根据该卫星时间计算 值,进一步判定导航电文的比特边界。GPS系统时间计算值CTp 也可以用于其他用途,比如判断卫星的可见性。
每个卫星都根据自己的卫星时间,在每分钟和每半分钟时 开始传送一个帧。每个导航比特的持续时间为20毫秒(ms)。 因为已知卫星时间相对于GPS系统时间的时间差,因此卫星时 间计算值可以根据GPS系统时间计算值得到。根据GPS系统时 间计算值CTp,可以判定导航电文的比特边界,从而避免了现 有技术中耗时的积分和比较过程,因而缩短了 GPS接收机200 的首次定位时间。
图3所示为根据本发明 一 个实施例的卫星导航系统接收机 (比如GPS接收机300 )的方框示意图。图3中与图2编号相同的 部件具有类似的功能,为简明起见在此不做重复描述。对于图3 所示的GPS接收机300,其本地时间产生器328还包括采样时钟 210。当GPS接收机300处于开机状态时,采样时钟210可以用来 对接收到的GPS信号进行数字化转换。采样时钟210由电池226 供电。无论GPS接收机300处于开机状态还是关机状态,采样时 钟210都可以持续产生参考时钟信号以驱动计数器218。从而图2 中所示的辅助时钟230可以省去,系统成本得以节省。
图4所示为根据本发明 一 个实施例的卫星导航系统接收机 (比如GPS接收才几400)的方框示意图。图4中与图2和图3编号 相同的部件具有类似的功能,为简明起见在此不做重复描述。 对于图4所示的GPS接收机400,采样时钟210持续驱动计数器218和实时时钟电路424 。实时时钟电路424产生本地时间(例如, 指示当前的年、月、日、时、分、秒)。如此,图3中所示的本 地时间时钟220可以省去,系统成本得以进一 步节省。
图5所示为根据本发明 一个实施例的卫星导航系统接收机 (比如GPS接收机500 )的方框示意图。图5中与图4编号相同的 部件具有类似的功能,为简明起见在此不做重复描述。对于图5 所示的GPS接收机500,主系统域202中的部件和实时时钟域204 中的部件由第一电源(如系统电源216)供电。开关502连接于 主系统域202和系统电源216之间。当GPS接收才几500开机时,主 系统域202中的部件和实时时钟域204中的部件由系统电源216 供电。当GPS4妾收才几500关冲几时,开关502断开,主系统域202 被停止供电,而实时时钟域204中的部件仍然得到系统电源216 的持续供电。因此,图4中的第二电源(电池226)可以省去,系 统成本得以进一步节省。
图6所示为根据本发明 一 个实施例的GPS接收机的工作流 程图600。图6中示出的各具体步骤仅为示意。本发明还可以用 与图6类似的步骤实现。图6将结合图2、图3、图4、图5进行描 述。
在步骤602中,用 一个时钟产生具有参考时钟频率的参考时 钟信号。该时钟可以是图2中的辅助时钟230或是图3中的采样时 钟210。
在步骤604中,利用传统方法,根据先前的定位结果和导航^ 电文信息获得GPS系统时间。
在步骤606中,通过在GPS系统时间的一段时间内对参考时 钟信号的时钟脉冲进行计数得到指示校准后的参考时钟频率的 校准值。在一个实施例中,计数器218由参考时钟信号驱动,通 过比较 一 段时间内计数值的增量和该段时间内G P S系统时间的增量得到校准值。
在步骤608中,根据校准值产生GPS系统时间计算值。
在步骤610中,在计算GPS接收机当前位置的过程中利用该 GPS系统时间计算值,以缩短首次定位时间。在一个实施例中, GPS系统时间计算值用于产生卫星时间计算值。卫星时间计算 值用于判定导航比特边界。在另一个实施例中,GPS系统时间 计算值用于判断卫星的可见性。
如前所述,本发明披露了一种卫星导航接收机。该卫星导 航接收机能够校准本地产生的参考时钟信号的参考时钟频率。 在 一 个实施例中,该卫星导航接收机用参考时钟信号驱动计数 器,通过比较一段时间内计数值的增量和该段时间内GPS系统 时间的增量得到指示校准后的参考时钟频率的校准值。根据该 校准值可以得到GPS系统时间计算值。当卫星导航接收机再次 开机时,根据GPS系统时间计算值,导航电文中的导航比特边 界可以迅速得到判定,乂人而缩短首次定位时间。
在此使用的措辞和表达都是用于说明而非限制,使用这些 措辞和表达并不将在此图示和描述的特性的任何等同物(或部 分等同物)排除在发明范围之外,在权利要求的范围内可能存 在各种修改。其它的修改、变体和替换物也可能存在。因此, 权利要求旨在涵盖所有此类等同物。
权利要求
1.一种卫星导航接收机,其特征在于,所述卫星导航接收机至少包括计数器,所述计数器由具有一参考时钟频率的参考时钟信号驱动,并产生计数值;及与所述计数器相连的控制单元,所述控制单元通过比较在一段时间内所述计数器的计数值的增量和在该段时间内导航系统时间的增量,计算得到一个指示校准后的参考时钟频率的校准值,并根据所述校准值产生导航系统时间计算值。
2. 根据权利要求l所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述控制单元通过计算在导航系统时间的一段时间内所述计数 值的平均刷新率,产生所述校准值。
3. 根据权利要求2所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述控制单元根据所述计数值的平均刷新率产生所述导航系统 时间计算值。
4. 根据权利要求l所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述卫星导航接收机根据所述导航系统时间计算值判定导航比 特边界。
5. 根据权利要求l所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述卫星导航接收机根据所述导航系统时间计算值判定卫星可 见性。
6. 根据权利要求l所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述卫星导航接收机还包括与所述控制单元相连的采样时钟,用于把接收到的卫星信 号进行数字化转换,且所述参考时钟信号由所述采样时钟提供。
7. 根据权利要求l所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述卫星导航接收机还包括与所述控制单元相连的实时时钟电路,用于提供本地时间,且所述控制单元根据所述本地时间判断所述计数值是否正确。
8. 根据权利要求7所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述卫星导航接收机还包括与所述控制单元相连的釆样时钟,用于把接收到的卫星信 号进行数字化转换,且所述实时时钟电路由所述采样时钟所驱 动。
9. 一种利用卫星导航接收机进行定位的方法,其特征在于,所述利用卫星导航接收机进行定位的方法至少包括下列步骤 产生具有参考时钟频率的参考时钟信号;在导航系统时间的一段时间内,对所述参考时钟信号的时 钟脉冲计数,以产生指示校准后的参考时钟频率的校准值; 根据所述校准值产生导航系统时间计算值;及 利用所述导航系统时间计算值计算所述卫星导航接收机的 当前位置。
10. 根据权利要求9所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的方 法还包纟舌根据所述导航系统时间计算值判定导航比特边界。
11. 根据权利要求9所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的方 法还包括根据所述导航系统时间计算值判定卫星可见性。
12. 根据权利要求9所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的方 法还包括用所述参考时钟信号驱动计数器,以产生计数值;及 通过比较一段时间内计数值的增量和该段时间内导航系统时间的增量产生所述校准值。
13. 根据权利要求9所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的方 法还包括根据所述导航系统时间的一段时间内的所述计数值的平均 刷新率产生所述校准值。
14. 根据斥又利要求13所述的利用卫星导力充接收才几进行定位 的方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法还包括根据所述计数值的平均刷新率产生所述导航系统时间计算值。
15. 根据权利要求9所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的方 法还包括利用采样时钟对接收到的卫星信号进行数字化转换;及 利用所述采样时钟产生所述参考时钟信号。
16. 根据权利要求9所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的方 法还包括利用实时时钟电路产生本地时间;及根据所述本地时间判断所述计数值是否正确。
17. 根据权利要求16所述的利用卫星导航接收机进行定位 的方法,其特征在于,所述的利用卫星导航接收机进行定位的 方法还包括利用采样时钟对接收到的卫星信号进行数字化转换;及 利用所述采样时钟驱动所述实时时钟电路。
18. —种卫星导航接收机,其特征在于,所述卫星导航接收机至少包括射频前端,用于把接收到的卫星信号的频率转换到期望的 频率;与所述射频前端相连的时钟,用于产生具有参考时钟频率 的参考时钟信号;与所述射频前端相连的基带处理单元,用于捕获和跟踪卫 星信号,并计算所述卫星导航接收机的定位结果;及与所述基带处理单元相连的控制单元,用于在导航系统时 间的一段时间内对所述参考时钟信号的时钟脉冲进行计数,以 产生指示校准后的参考时钟频率的校准值,所述控制单元还根 据所述校准值产生导航系统时间计算值,其中,所述基带处理 单元利用所述导航系统时间计算值计算所述卫星导航接收机的 当前定位结果。
19. 根据权利要求18所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述卫星导航接收机还包括计数器,所述计数器由所述参考时钟信号所驱动,并产生 计数值,其中,所述控制单元通过比较该段时间内所述计数值 的增量和该段时间内所述导航系统时间的增量,产生所述校准 值。
20. 根据权利要求19所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述控制单元根据以下等式计算所述校准值义。匿'=GPS — 77膨 - G尸S _ 77气, 其中,义。自代表所述校准值,。""^ 代表在第二时间点上的第二 计数值,C卯"/气代表在第一时间点上的第一计数值,77眺 代 表在第二时间点上的第二导航系统时间,GP5^77w^代表在第一 时间点上的第 一 导航系统时间。
21. 根据权利要求20所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述控制单元根据以下等式产生所述导航系统时间计算值CTp = GPS 一 77气+ ^-^-^ ,其中GPS-77靴。代表在第三时间点上的第三导航系统时间,C卯她G 代表在第四时间点上的第四计数值,。""^。代表在第三时间点 上的第三计数值,X。,,代表所述校准值,cj;代表与第四计数值 对应的所述导航系统时间计算值。
22. 根据权利要求18所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述基带处理单元根据所述导航系统时间计算值判定导航比特边界o
23. 根据权利要求18所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述基带处理单元根据所述导航系统时间计算值判定卫星可见性。
24. 根据权利要求18所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述接收到的卫星信号由所述时钟进行数字化转换。
25. 根据权利要求18所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述卫星导航接收机还包括与所述控制单元相连的实时时钟电路,用于提供本地时间, 其中,所述控制单元根据所述本地时间判断所述计数值是否正 确。
26. 根据权利要求25所述的卫星导航接收机,其特征在于, 所述接收到的卫星信号由所述时钟进行数字化转换,并且所述 实时时4中电3各由所述时4中所驱动。
全文摘要
本发明公开了一种卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法,该卫星导航接收机包含计数器和控制单元,其中,该计数器由具有一参考时钟频率的参考时钟信号所驱动,该控制单元通过比较在一段时间内计数器的计数值的增量和在该段时间内导航系统时间的增量计算得到指示校准后的参考时钟频率的校准值,然后由该控制单元根据该校准值产生一个导航系统时间计算值。采用本发明的卫星导航接收机以及利用卫星导航接收机进行定位的方法可以有效地缩短首次定位时间。
文档编号G01S1/02GK101655547SQ20091016174
公开日2010年2月24日 申请日期2009年8月7日 优先权日2008年8月8日
发明者余晓光, 杜珣弤, 黄海权 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司
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