接收装置、计算方法、计算机程序和便携式终端的制作方法

文档序号:5938941阅读:102来源:国知局
专利名称:接收装置、计算方法、计算机程序和便携式终端的制作方法
技术领域
本公开涉及接收装置、计算方法、计算机程序和便携式终端。
背景技术
近年来,使用GPS (全球定位系统)的定位功能被并入诸如汽车导航装置、移动电话和数字静止照相机的各种电子装置中。通常,当GPS被用于电子装置中时,GPS模块从四个或更多的GPS卫星接收信号并基于接收到的信号来测量该装置的位置,并且将测量结果经由例如显示装置的屏幕通知用户。更具体地说,GPS模块对接收到的信号进行解调以获取每个GPS卫星的轨道数据,并通过使用轨道数据、时间信息和接收到的信号的延迟时间对联立方程求解来获得该装置的三维位置。需要从其接收信号的四个或更多的GPS卫星的原因是为了消除模块内部的时间与卫星的时间之间的误差的影响。这里,从GPS卫星发送的信号(LI带,C/A代码)是这样得到的使用1023的代码长度和I. 023MHz的码片率(chip rate)的Gold代码对50bps的数据进行扩展谱,并且使用1575.42MHz的载波进一步对被扩展谱信号进行BPSK (二进制相移键控)调制。因此,为了从GPS卫星接收上述信号,GPS模块需要使被扩展码、载波和数据同步。通常,并入到电子装置中的GPS模块将接收到的信号的载波频率转换为某一MHz以内的中间频率(IF),然后进行上述的同步处理。典型的中间频率是例如4. 092MHz、
1.02311取和0取。通常,接收到的信号的信号强度小于热噪声的信号强度,并且S/N低于OdB。但是,可以通过扩展谱方法的处理增益来对该信号进行解调。在GPS信号的情况中,例如,对于I位的数据长度的处理增益是IOLog (I. 023MHz/50) ^ 43dB。很多年来,GPS接收器主要被用于汽车导航系统。但是,近年来,GPS接收器已经被并入数字静止照相机(在下文中,DSC)等中,并且GPS接收器的市场往往会扩大。就性能而言,灵敏度被提高了,并且具有-150到-160dBm的接收器灵敏度的GPS接收器已经得以普及。这要归功于这样的事实大规模电路可以以低成本生产,因为通过半导体处理的小型化而提高IC的集成度。功耗也被降低了。在用于典型的汽车导航系统的GPS接收器的使用中,基本上,执行连续的定位(通常,每秒一次)。由于从汽车的大电池供应电力,因此在操作期间的功耗通常不会造成问题。同时,近年来的简化的导航系统(个人导航装置-PND)、移动电话、DSC和其它移动装置具有小电池,并且它们中除了 PND都不必需要连续的定位。对于移动装置,电池持续时间(battery survival time)是非常重要的要素,并且必须避免这样的情况,其中,由于合并的GPS接收器像以前那样被操作而使电池持续时间被极大地缩短,从而使得移动装置的主要功能受到损害。如上所述,近年来的GPS接收器的功耗的降低已经得到了增强。但是,在连续操作期间的功耗对于移动装置还不够。因此,存在许多通过间歇操作使移动装置以更低的功率来操作的情况。通过间歇操作可以降低定位的频率,并且当没有执行定位时,通过降低除了电路的一部分或者作为整体的电路的功率以外的大部分功率,可以期待可靠地降低平均功率的效果。
GPS接收器中的间歇操作使得GPS接收器在不执行定位时处于休眠条件中,其中,除了所需的最少电路以外的其它电路的操作都停止,从而使得每小时的平均功率减小并且降低功率。在休眠条件期间操作的所需的最少电路通常是具有低频(在下文中,RTC,该频率通常是32. 768kHz)的实时时钟和用于存储卫星轨道、时间信息等的备份存储器。为了使间歇操作起作用,需要在从休眠条件返回后在短时间内重新建立对从每个卫星接收到的信号的同步。重新建立对接收到的信号的同步的最简单的方法是,在从休眠条件返回后,进行与接通GPS接收器的电源时的正常启动相同的初始启动。根据作为卫星的轨道信息的星历(ephemeris)和年历(almanac)是否可用,GPS接收器的正常初始启动被分成三种类型冷启动、暖启动和热启动。星历是单独从卫星发送的轨道 信息并具有短的有效期,尽管其足够精确以用于定位计算。另一方面,年历是通常从所有卫星发送的粗略的轨道信息,具有长的有效期,并且对于指定从哪个可用卫星接收信号是有用的。冷启动被用于两种轨道信息都不可用时的初始启动,暖启动被用于只有年历可用时的初始启动,热启动被用于两种轨道信息都可用时的初始启动。前两者在开始定位之前需要大约30秒,而热启动只需要几秒,并且在优选的条件下甚至仅需I秒或更短。在为了重新建立同步而进行GPS接收器的正常初始启动的间歇操作的方法中,通常在通过冷启动或暖启动建立了初始定位后,转移到间歇操作,然后进行热启动,通过热启动,可以在短时间内执行定位。在该方法中,用于获取对于从卫星接收到的信号的同步的同步获取单元在GPS接收器中操作。由于同步获取单元具有大的处理负荷,并且存在消耗比保持同步的同步保持单元的功率大得多的功率的许多情况,因此这在通过峰值功率而不是平均功率来定义电池时是不适宜的。为了降低峰值功率,有一种方法,即,仅使用同步保持单元而不是使用同步获取单元来重新建立同步。为了实现这一点,需要这样一种方法其用于在休眠期间中维持高度精确的时间信息,并且在从休眠条件返回后,使用扩展码的I码片(1/1. 023 μ秒)内的精度来重新启动同步保持电路。当存在扩展码的I码片内的精度时,用于实现扩展码的同步的延迟锁定环(DLL)可以立即使被扩展码同步。典型地,同步保持单元具有用于保持同步的多个同步保持电路,同时从多个卫星接收信号,并保持与各个卫星的同步。但是,由于测量时间的振荡器的振荡频率的精确性和稳定性,休眠期间越长,越难以维持高度精确的时间信息。为了在休眠期间维持高度精确的时间信息,有一种方法,即,在休眠前,存储由高度精确的GPS接收振荡器(通常使用温度补偿的TCX0,并且O. 5ppm是用于GPS的例子)的计数器测量的低精度RTC频率(几十ppm)的结果,并且,在从休眠条件返回之后,使用在休眠前测量的结果通过RTC来校正经过的时间的误差(专利文献I)。通过使用该方法,在休眠期间,在GPS接收振荡器停止的同时,只有RTC操作,并且在从休眠返回后,在不使用同步获取单元的情况下可以重新建立同步,从而可以期待功率的相当大的降低。引文列表专利文献专利文献I :JP4164662B
发明内容
技术问题但是,除了 GPS接收器本身的移动速度外,仅使用同步保持单元来立即重新建立同步是否可能还依赖于测量的精度、休眠时间的长度、以及在休眠期间RTC和GPS接收振荡器的稳定性。尤其是,在实践中,由于通常不是温度补偿的RTC的稳定性成为主导因素,因此测量结果随时间而改变,并且在从休眠返回后,在误差校正中发生偏移。因此,休眠时间不能太长。由于在从休眠返回后定位计算需要一定的时间,因此如果间歇操作的0N/0FF比不能大,那么就平均功率而言,通过热启动来进行初始定位不是有利的。另外,就大量生产的产品而言,RTC的稳定性的分散难以保证操作。根据并入GPS接收器的产品的性质,对GPS接收器的要求不同。但是,对于比如汽车导航系统的连续定位与通常在DSC中使用的单独定位之间的中间要求,S卩,希望通过减少比如位置数据日志记录的定位的频率来以低功率实现准连续定位的要求,没有对RTC的稳定性的限制的高度稳定的间歇操作是期待的。因此,鉴于上述问题而实现了本公开,并且本公开的目的在于提供新的、改进的接 收装置、接收方法、计算机程序和便携式终端,其能够通过在休眠期间中保持卫星信号的伪同步来降低平均功率和峰值功率。解决问题的方案为了实现上述目的,根据本公开的一个方面,提供一种接收装置,其包括接收单元,用于从全球定位系统中的卫星接收信号;频率转换单元,用于将由接收单元接收到的信号的频率转换为预定的中间频率;同步获取单元,用于进行同步获取以检测由频率转换单元转换的中间频率的信号的被扩展码的相位,并且用于检测中间频率的信号的载波频率;同步保持单元,用于针对每个卫星将由同步获取单元检测到的被扩展码的相位和由同步获取单元检测到的载波频率分配并设置到以对应于多个卫星的方式独立地设置的多个信道中的每一个,用于通过使用设置的被扩展码的相位和设置的载波频率来同步地保持被扩展码和载波,还用于解调在中间频率中包含的消息;以及控制单元,用于使用由同步保持单元解调的消息来执行包括定位计算的操作控制。同步保持单元包括用于生成与被扩展码同步的扩展码的扩展码生成单元,并参照按照从以预定频率振荡的温度补偿振荡器振荡的时钟操作的计数器,并且在不进行定位操作的休眠期间中,同步保持单元仅使扩展码生成单元操作,并且同步保持单元所参照的计数器也操作。扩展码生成单元可以包括数值控制振荡器、以及用于在从数值控制振荡器接收到输出信号时生成被扩展码的被扩展码生成器。数值控制振荡器可以将紧临在进入到休眠期间之前的数值控制振荡器的值作为在休眠期间中的数值控制振荡器的值保持。控制单元可以计算紧临在进入到休眠期间之前的预定期间中的数值控制振荡器的值的平均值,并且数值控制振荡器将该平均值作为在休眠期间中的数值控制振荡器的值保持。考虑到在休眠期间中卫星的多普勒偏移的改变量,控制单元可以校正休眠期间结束时的数值控制振荡器的值。控制单元可以在进入休眠期间之前使用用于从休眠期间返回的时间来执行校正。接收单元、频率转换单元、同步获取单元和控制单元在休眠期间中可以停止操作。
此外,为了实现上述目的,根据本公开的另一个方面,提供一种接收方法,其包括从全球定位系统中的卫星接收信号;将接收到的信号的频率转换为预定的中间频率;进行同步获取,以便检测转换的中间频率的信号的被扩展码的相位,并且检测中间频率的信号的载波频率;通过使用用于生成与被扩展码同步的扩展码并参照按照从以预定频率振荡的温度补偿振荡器振荡的时钟操作的计数器的同步保持单元,针对每个卫星将检测到的被扩展码的相位和检测到的载波频率分配并设置到以对应于多个卫星的方式独立地设置的多个信道中的每一个,通过使用设置的被扩展码的相位和设置的载波频率来同步地保持被扩展码和载波,还解调在中间频率中包含的消息;使用解调消息来执行包括定位计算的操作控制;以及在不进行定位操作的休眠期间中,同步保持单元仅使扩展码生成单元操作,并且同步保持单元所参照的计数器也操作。此外,为了实现上述目的,根据本公开的另一个方面,提供一种使计算机执行如下的程序从全球定位系统中的卫星接收信号;将接收到的信号的频率转换为预定的中间频率;进行同步获取,以便检测转换的中间频率的信号的被扩展码的相位,并且检测中间频率的信号的载波频率;通过使用用于生成与被扩展码同步的扩展码并参照按照从以预定频率振荡的温度补偿振荡器振荡的时钟操作的计数器的同步保持单元,针对每个卫星将检测到 的被扩展码的相位和检测到的载波频率分配并设置到以对应于多个卫星的方式独立地设置的多个信道中的每一个,通过使用设置的被扩展码的相位和设置的载波频率来同步地保持被扩展码和载波,还解调在中间频率中包含的消息;使用解调消息来执行包括定位计算的操作控制;以及在不进行定位操作的休眠期间中,同步保持单元仅使扩展码生成单元操作,并且同步保持单元所参照的计数器也操作。此外,为了实现上述目的,根据本公开的另一个方面,提供一种便携式终端,其用于将指令和信息发送到上述的接收装置/从上述的接收装置接收指令和信息。本发明的有益效果根据上述的本公开,可以提供新的、改进的接收装置、接收方法、计算机程序和便携式终端,其仅仅使用于在休眠期间保持卫星信号的伪同步的配置操作,从而可以降低平均功率和峰值功率。


图I是示出根据本公开的GPS模块的配置的框图。图2是示出图I的同步获取单元的更具体的配置的例子的框图。图3是示出图I的同步获取单元的更具体的配置的另一个例子的框图。图4是示出从数字匹配滤波器输出的相关信号的峰值的例子的说明图。图5是示出作为卫星的轨道信息的星历和年历的数据结构的说明图。图6是示出通过热启动进行的间歇操作的概念的说明图。图7是示出在图I中示出的GPS模块中包括的同步保持单元50的配置的说明图。图8是示出在图7中示出的信道电路100的配置的说明图。图9是示出通过DLL的控制而保持的扩展码生成单元的相位和接收到的信号的被扩展码的同步的说明图。图10是示出接收到的信号与经过的时间之间的关系的说明图。
图11是示出根据每个卫星的多普勒偏移量恰当地设置确定扩展码的码片率的NC0152的频率的例子的说明图。图12是示出卫星的多普勒偏移的改变的例子的曲线图的说明图。图13是示出GPS模块10的操作的流程图。图14是示出根据本公开实施例将信息发送到GPS模块10/从GPS模块10接收信息的数字静止照相机200的配置的说明图。图15A是示出根据本公开实施例的GPS模块10和数字静止照相机200的操作的流程图。图15B是示出根据本公开实施例的GPS模块10和数字静止照相机200的操作的
流程图。·
具体实施例方式在下文中,将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。请注意,在本说明书和附图中,基本上具有相同的功能和结构的元件用相同的附图标记表示,并且省略重复的解释。请注意,将按照下面的顺序给出描述。〈I.本公开的实施例>[1-1.根据本公开的GPS模块的硬件配置][1-2.重新建立同步的方法]〈2.内置有GPS模块的装置的描述><3.总结〉[1-1. GPS模块的硬件配置]首先,将描述根据本公开的GPS模块的硬件配置。图I是示出根据本公开的GPS模块10的硬件配置的例子的框图。在下文中,将参考图I描述GPS模块10的硬件配置。参考图1,GPS模块10包括天线12、频率转换单元20、同步获取单元40、同步保持单元50、CPU (中央处理单元)60、RTC (实时时钟)64、定时器68、存储器70、XO (晶体振荡器,X’ tal振荡器)72、TCXO (温度补偿V tal振荡器)74和倍增器/分频器76。X072产生具有预定频率(例如,大约32. 768kHz)的信号Dl,并将产生的信号Dl提供给RTC64。TCX074产生具有与X072不同的频率(例如,大约16. 368MHz)的信号D2,并将产生的信号D2提供给倍增器/分频器76和频率合成器28。倍增器/分频器76基于来自CPU60的指令对从TCX074提供的信号D2进行倍增和/或分频。然后,倍增器/分频器76将已经进行了倍增和/或分频的信号D4提供给频率转换单元20的频率合成器28和ADC36、CPU60、定时器68、存储器70、同步获取单元40和同步保持单元50。天线12接收从作为全球定位系统中的卫星的GPS卫星发送的包括导航消息等的无线电信号(例如,源自于1575.42MHz的被扩展载波的RF信号),将该无线电信号转换为电信号D5,并将该电信号D5提供给频率转换单元20。频率转换单元20 :包括LNA (低噪放大器)22、BPF (带通滤波器)24、放大器26、频率合成器28、乘法器30、放大器32、LPF (低通滤波器)34和ADC (模拟数字转换器)36。为了便于数字信号处理,如下面所示出的,例如,频率转换单元20将由天线12接收的具有1575. 42MHz的高频的信号D5降频转换为具有大约I. 023MHz的频率的信号D14。LNA22放大从天线12提供的信号D5,并将放大信号提供到BPF24。BPF24由SAW滤波器(表面声波滤波器)配置,并且从由LNA22放大的信号D6的频率分量中仅提取预定的频率分量,并将提取的频率分量提供到放大器26。放大器26放大具有由BPF24提取的频率分量的信号D7 (频率Fkf),并将放大的信号提供到乘法器30。频率合成器28基于来自CPU60的指令D9使用从TCX074提供的信号D2来生成具有频率Fuj的信号D10。然后,频率合成器28将生成的具有频率Fuj的信号DlO提供到乘法器30。乘法器30将从放大器26提供的具有频率Fkf的信号D8与从频率合成器28提供的具有频率Fm的信号DlO相乘。也就是说,乘法器30将高频信号降频转换为IF (中间频率)信号Dll (例如,具有大约I. 023MHz的中间频率的信号)。
放大器32放大由乘法器30降频转换的IF信号D11,并将放大的信号提供给LPF34。LPF34从由放大器30放大的IF信号D12的频率分量中提取低频分量,并将具有提取的低频分量的信号D13提供到ADC36。请注意,在图I中,已经描述了 LPF34被布置于放大器32与ADC36之间的例子。但是,BPF可以被布置于放大器32与ADC36之间。ADC36通过采样将从LPF34提供的模拟格式的IF信号D13转换为数字格式的信号,并且一次一位地将转换为数字格式的IF信号D14提供给同步获取单元40和同步保持单元50。基于CPU60的控制,同步获取单元40使用从倍增器/分频器76提供的信号D3来进行与从ADC36提供的IF信号D14的伪随机(PRN :伪随机噪声)码的同步获取。此外,同步获取单元40检测IF信号D14的载波频率。然后,同步获取单元40将PRN码的相位、IF信号D14的载波频率等提供给同步保持单元50和CPU60。基于CPU60的控制,同步保持单元50使用从倍增器/分频器76提供的信号D3来保持从ADC36提供的IF信号D14的PRN码和载波的同步。更具体地说,同步保持单元50将从同步获取单元40提供的PRN码的相位和IF信号D14的载波频率作为初始值来进行操作。然后,同步保持单元50对从ADC36提供的IF信号D14中包含的导航消息进行解调,并将解调的导航消息、高度精确的PRN码的相位和载波频率提供给CPU60。基于从同步保持单元50提供的导航消息、PRN码的相位和载波频率,CPU60计算每个GPS卫星的位置和速度,以计算GPS模块10的位置。此外,CPU60可以基于导航消息校正RTC64的时间信息。此外,CPU60可以被连接到控制端子、I/O端子、附加功能端子等,以执行其它的各种控制处理。RTC64使用从X072提供的具有预定频率的信号Dl来测量时间。由CPU60恰当地校正由RTC64测量的时间。定时器68使用从倍增器/分频器76提供的信号D4来定时。当CPU60确定各种处理等的开始定时时,参照定时器68。例如,CPU60参照定时器68来基于由同步获取单元40获取的PRN码的相位来确定何时开始同步保持单元50的PRN码生成器的操作。存储器70包括RAM (随机存取存储器)、ROM (只读存储器)等,并且充当CPU60的工作区域、程序的存储器单元、导航消息的存储器单元等。在存储器70中,RAM被用于CPU60等进行各种处理的工作区域。RAM还可以被用于缓存输入的各种数据,并用于保持从同步保持单元50获得的作为GPS卫星的轨道信息的星历(ephemeris)和年历(almanac)、在计算处理中生成的中间数据或计算的结果数据等。此外,在存储器70中,ROM被用作用于存储各种程序、固定数据等的部件。此外,在存储器70中,当GPS模块10的电源被关断之时,非易失性存储器可以被用作用于存储作为GPS卫星的轨道信息的星历和年历、定位结果的位置信息或TCXOl的误差量等的部件。请注意,在图I示出的GPS模块10的配置中,除了 X072、TCX074、天线12和BPF24以外的每个功能块都可以在由一个芯片制成的集成电路中实现。请注意,为了高速地同步获取被扩展码,例如,上述的同步获取单元40使用匹配滤波器。更具体地说,例如,同步获取单元40可以使用在图2中示出的所谓的“横向滤波器”40a作为匹配滤波器。或者,例如,同步获取单元40可以使用在图3中示出的使用快速傅立叶变换(FFT)的数字匹配滤波器40b作为匹配滤波器。
参考图3,例如,数字匹配滤波器40b包括存储器41、FFT单元42、存储器43、被扩展码生成器44、FFT单元45、存储器46、乘法器47、IFFT (逆快速傅立叶变换)单元48和峰值检测器49。存储器41缓存由频率转换单元20的ADC36采样的IF信号。FFT单元42读取在存储器41中缓存的IF信号,以进行快速傅立叶变换。存储器43缓存在FFT单元42中通过快速傅立叶变换从时域中的IF信号转换来的频率域信号。同时,被扩展码生成器44生成与来自GPS卫星的RF信号的被扩展码相同的被扩展码。FFT单元45对由被扩展码生成器44生成的被扩展码进行快速傅立叶变换。存储器46缓存在FFT单元45中通过快速傅立叶变换从时域中的被扩展码转换来的频率域中的被扩展码。乘法器47将缓存在存储器43中的频率域信号与缓存在存储器46中的频率域中的被扩展码相乘。IFFT单元48对从乘法器47输出的相乘的频率域信号进行逆快速傅立叶变换。因此,获得来自GPS卫星的RF信号的被扩展码与由被扩展码生成器44生成的被扩展码之间的时域中的相关信号。然后,峰值检测器49检测从IFFT48输出的相关信号的峰值。数字匹配滤波器40b可以作为软件来实现,其通过使用DSP (数字信号处理器)来执行FFT单元42和45、被扩展码生成器44、乘法器47、IFFT单元48和峰值检测器49的每个部分的处理。图4是示出由上述数字匹配滤波器40a或40b获取的相关信号的峰值的例子的说明图。参考图4,检测到了峰值P1,其在一个周期的相关信号的输出波中具有突出的相关性级别。峰值Pl在时间轴上的位置对应于被扩展码的头部。也就是说,通过检测这样的峰值Pl,同步获取单元40能够检测从GPS卫星接收到的信号的同步(也就是说,检测被扩展码的相位)。[1-2.重新建立同步的概要]接下来,将描述根据本实施例通过GPS模块10重新建立同步的概要。图5是示出作为卫星的轨道信息的星历和年历的数据结构的说明图。根据GPS卫星,50bps的数据率,一个帧由五个子帧形成,第一子帧包括时钟校正信息和卫星信息,第二和第三子帧包括单独从卫星发送的作为轨道信息的星历,第三和第四子帧包括通常从所有卫星发送的作为轨道信息的年历。此外,一个子帧存储前同步码和数据,并且包括10个30位的数据集。图6是示出通过热启动进行的间歇操作的概念的说明图。如上所述,在为了重新建立同步而进行GPS接收器的正常初始启动的间歇操作的方法中,如图6所示,典型的是在通过冷启动或暖启动建立了初始定位后转移到间歇操作,然后进行可以在短时间内执行定位的热启动。在该方法中,关于卫星的接收信号的同步获取单元(例如,图I的同步获取单元40)在GPS接收器中操作。由于同步获取单元具有大的处理负荷,并且存在消耗比同步保持单元(例如,图I的同步保持单元50)多的功率的许多情况,因此当通过峰值功率而不是平均功率来定义电池时是不适宜的。在不使用同步获取单元40的情况下,本实施例通过由同步保持单元50重新建立同步来降低GPS模块的平均功率和峰值功率。此时,在同步保持单元50内部仅有一部分操作,而不是所有的部分都在操作,从而在休眠期间中保持卫星信号的伪同步。
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图7是示出图I中示出的GPS模块10中所包括的同步保持单元50的配置的说明图。如图7所示,同步保持单元50包括基于来自TCX074的时钟进行计数的计数器90和以相应方式提供给每个GPS卫星的信道电路100,并且同步保持单元50同步地保持GPS卫星。信道电路100包括使代码同步的代码跟踪环和使载波同步的载波跟踪环。以这种方式,通过提供多个信道电路100,同步保持单元50能够以并行的方式同步地保持多个GPS卫星。图8是示出图7中示出的信道电路100的配置的说明图。如图8所示,信道电路100 包括 Costas 环 101 和 DLL102。就与上述IF信号D14相对应的IF信号而言,向Costas环101输入这样的信号,该信号得自于由乘法器104相乘的被扩展码(在图8中的提示(Prompt)),该被扩展码具有相位P (提示)并且由稍后描述的被扩展码生成器(PN生成器,在下文中的PNG) 154生成。同时,通过上述的天线12和频率转换单元20获得的对应于IF信号D14的IF信号被输入到信道电路100的DLL102。在Costas环101中,关于输入信号,由乘法器108将由NCO (数值控制振荡器)106产生的再现载波中的余弦分量相乘。同时,关于输入信号,由NC0106产生的再现载波中的正弦分量由乘法器110相乘。在Costas环101中,由乘法器108获得的具有相同相位的信号中的预定频带分量通过LPF112发送,并且发送的信号被提供给相位检测器118、二值化电路120以及平方和计算电路122。同时,在Costas环101中,由乘法器110获得的正交分量的信号中的预定频带分量通过LPFl 14发送,并且发送的信号被提供给相位检测器118以及平方和计算电路122。在Costas环101中,基于从LPF112和114中的每个输出的信号由相位检测器118检测到的相位信息经由环路滤波器116被提供给NC0106。在Costas环101中,从LPF112和114中的每个输出的信号被提供给平方和计算电路122,并且由平方和计算电路122计算的平方和(I2+Q2)作为关于具有相位P的被扩展码的相关值(P)被输出。此外,在Costas环101中,从LPF112输出的信号被提供给二值化电路120,并且通过二值化获得的的信息作为导航消息被输出。同时,在DLL102中,关于输入的IF信号,具有先于P的相位的被扩展码(图8中的早的(Early))E (早的)由乘法器124相乘,该被扩展码由PNG154生成。此外,关于输入的IF信号,具有晚于P的相位的被扩展码(图8中的迟的(Late)) L (迟的)由乘法器126相乘,该被扩展码由PNG154生成。在DLL102中,关于由乘法器124获得的信号,由Costas环101的NC0106产生的再现载波中的余弦分量由乘法器128相乘。此外,关于由乘法器124获得的信号,由NC0106产生的再现载波中的正弦分量由乘法器130相乘。然后,在DLL102中,由乘法器128获得的具有相同相位分量的信号中的预定频带分量通过LPF132被发送,并且发送的信号被提供给平方和计算电路136。同时,在DLL102中,由乘法器130获得的正交分量的信号中的预定频带分量通过LPF134被发送,并且发送的信号被提供给平方和计算电路136。此外,在DLL102中,关于由乘法器126获得的信号,由Costas环101的NCO106产生的再现载波中的余弦分量由乘法器138相乘。此外,关于由乘法器126获得的信号,由NC0106产生的再现载波中的正弦分量由乘法器140相乘。然后,在DLL102中,由乘法器138获得的具有相同相位的信号中的预定频带分量通过LPF142被发送,并且发送的信号被提供给平方和计算电路146。同时,在DLL102中,由乘法器140获得的正交分量的信号中的预定频带分量通过LPF144被发送,并且发送的信号被提供给平方和计算电路146。在DLL102中,从平方和计算电路136和146中的每一个输出的信号被提供给相位检测器148,并且,基于这些信号由相位检测器148检测到的相位信息经由环路滤波器150 被提供给NC0152。此外,基于由NC0152产生的具有预定频率的信号,由PNG154产生每一种相位E、P和L的被扩展码。此外,在DLL102中,由平方和计算电路136计算出的平方和(I2+Q2)作为关于具有相位E的被扩展码的相关值(E)输出。此外,在DLL102中,由平方和计算电路146计算出的平方和(I2+Q2)作为关于具有相位L的被扩展码的相关值(L)输出。接下来,将详细地描述由具有这种配置的同步保持单元50执行的间歇同步保持。在本实施例中,通过使包括NC0152和PNG154的扩展码生成单元和同步保持单元50的计数器90操作并使其它的操作停止,在休眠期间中保持卫星信号的伪同步。因此,根据本实施例的GPS模块10能够在极短时间中从休眠条件返回之后恢复同步,并且在短时间中定位,而不需要使同步获取单元40操作,从而可以降低平均功率和峰值功耗。在这种方法中,由于GPS接收振荡器(通常,TCX074)甚至在休眠条件中也操作,所以,在休眠条件中的功耗大于使用RTC的方法的功耗。但是,近年来,TCXO的功耗一直降低,因此,在需要以一定程度的频率进行定位而不是连续的定位时,具有低功率的稳定的准连续定位是可能的。如图9所示,在定位是通过从GPS卫星接收信号进行操作的条件中,包括如图8所示的NC0152和PNG154的扩展码生成单元的相位与接收到的信号的被扩展码的同步通过DLL102的控制来保持。但是,当GPS模块10转移到休眠条件,并且使同步保持单元50完全停止时,不能保持同步。为了从休眠条件返回后立即重新同步,需要知道在I码片的误差(大约I μ s)内的扩展码相位。但是,由于扩展码相位的信息在休眠期间被丢失,因此不能执行重新同步。因此,根据本实施例,为了在休眠期间向前移动扩展码相位,在休眠期间仅使得同步保持单元50中的扩展码生成单元和计数器90操作。扩展码生成单元和计数器90的功耗与同步保持单元50作为整体的功耗之比微小,这可以大大地有助于节省功率。如上所述,同步保持单元50包括计数器90,该计数器90对比RTC64更高的分辨率时间进行计数。通过计数器90,只要建立同步,同步保持单元50就可以指定从卫星接收到的信号的定时,从而使用测量定时的高分辨率时间来进行定位计算。在GPS的情况中,由于卫星的扩展码的码片率是I. 023MHz,因此NCO可以改变I. 023MHz左右的频率,从而可以通过该频率设置使得扩展码的相位领先或延迟。已知的是,基于GPS接收振荡器测量的接收到的信号的扩展码的码片率(fc Hz)和关于I. 023MHz的码片率的随着时间的相位的偏移(A p [码片],I [码片]=1/1. 023 [ u sec])与基于GPS接收振荡器根据1575. 42 [MHz]的名义值测量的接收到的信号的载波频率的偏移(A f [Hz])和经过的时间(t [sec])成比例,并且存在如下的关系fc=l. 023X 106+Af/1540[Hz]…(I)A P=-A f/1540 t... (2)图10是示出接收到的信号与经过的时间之间的关系的说明图。可以通过用于使载波同步的载波跟踪环来针对每个卫星检测Af。由于多普勒偏移量的不同导致卫星与卫 星之间接收到的信号的载波频率不同,因此,卫星与卫星之间扩展码相位的偏移也不同。但是,通过使确定扩展码的码片率的NC0152的频率与每个卫星的多普勒偏移量一致,并通过使用上述公式(I)的关系来恰当地设置,使得除了同步保持单元50的扩展码生成单元和计数器90以外的元件停止。因此,即使在没有通过DLL102的控制来保持同步的休眠条件中,也可以在小相位误差的情况中保持伪同步。图11是示出根据每个卫星的多普勒偏移量恰当地设置确定扩展码的码片率的NC0152的频率的例子的说明图。当作为整体的同步保持单元以小相位误差从休眠条件返回时,通过同步保持单元50的控制,相位误差可以返回到0 (零)附近,从而可以立即重新建立同步。如上所述,通过使得仅有包括NC0152和PNG154的扩展码生成单元与计数器90在GPS模块10的休眠条件中操作,间歇操作成为可能,其中,在休眠条件中保持伪同步并且在从休眠返回后立即重新建立同步。在GPS模块10的休眠条件中,由于不需要从GPS卫星接收信号或者进行当前值的定位计算,因此可以停止除了同步保持单元50的扩展码生成单元和计数器90以外的频率转换单元20、同步获取单元40、CPU60、以及除了用于备份的存储器以外的存储器70的操作。通过以这种方式使操作停止,在休眠期间的GPS模块10的功耗几乎是由作为GPS接收振荡器的TCX074、以及同步保持单元50的扩展码生成单元和计数器90造成的。用于备份的存储器被用于保持在休眠之前的位置信息等。请注意,当诸如闪存的非易失性存储器可用时,不需要通过SRAM实现的备份存储器。如上所述,为了在休眠条件中保持伪同步,需要将扩展码生成单元的NC0152针对每个卫星设置为恰当的值。作为最简单的方法,存在一种方法将紧临在休眠条件之前的NC0152的值作为休眠条件中的值保持。通过信道电路100的DLL102的控制,在同步条件中的扩展码生成单元的NC0152的频率可以理想地等于上述公式(I)的码片率。在实际的操作中,由于NC0152的频率和DLL102的控制处于离散的方式中,并且由于接收到的信号的噪音导致的波动,因此紧临在休眠之前的NC0152的频率不必是最恰当的。因此,针对紧临在休眠之前的给定时长(例如,一秒钟)来计算NC0152的频率的平均值,并且计算的值可以被设置为在休眠条件中的NC0152的频率。将紧临在休眠之前的扩展码生成单元的NC0152的频率设置为休眠条件中的NC0152的频率的方法是最简单的。但是,卫星的多普勒偏移不是固定值,并且随时间而改变。因此,码片率改变。图12是示出卫星的多普勒偏移的改变的例子的曲线图的说明图。图12中示出的曲线图在横轴上示出时间,在纵轴上示出多普勒偏移。可以看出,卫星的多普勒偏移不是固定值,并且在时间上改变。因此,当间歇时间的间隔短时,将紧临在休眠之前的扩展码生成单元的NC0152的频率设置为休眠条件中的NCO的频率的方法是适合的。但是,不能使连续保持伪同步的时间更长。多普勒偏移的改变的时间变化率越高,用于连续保持伪同步的时间就越短,并且存在一种情况,其中,即使在不发生振荡器的波动的理想情况中,用于连续保持伪同步的时间也不会持续30秒钟。为了使用于连续保持伪同步的时间更长,要被设置的NC0152的频率可以正好在考虑多普勒偏移的改变的情况下被校正。考虑到图12中示出的卫星的多普勒偏移的时间变化,其中fc、Af和Ap是时间t的函数,上述公式(I)和(2)为fc(t)=l. 023 X IO6+Af ⑴/1540 [Hz]…(3)A p (t) =- f tQ A f (t) /1540 dt …(4) “t=0”示出起始点的时间,并且当间歇时间为几分钟的数量级时,在图12中示出的多普勒偏移的变化可以通过以下的线性表达式来近似A f (t) = A f (0) (1+a t)…(5)A p (t) =- A f (0) /1540 t (l+a/2 A f (0) t)…(6)这里,Af(0) = Af(t=0),“a”示出时间变化的倾斜度,S卩,比如图12中示出的曲线的微分值。当在公式(5 )和(6 )中a=0时,公式(5 )和(6 )与公式(I)和(2 ) —致。上述的将紧临在休眠之前的扩展码生成单元的NC0152的频率设置为休眠条件中的NC0152的频率的方法与在针对公式(5)和(6)的休眠条件中的下面的公式具有类似的意乂 fc=l. 023 X IO6+Af (0)/1540 ...(7)并且,在休眠条件中的多普勒偏移的时间改变不被考虑。因此,针对时间t,扩展码的相位通过下面的公式偏移A p (t) =_a/2 t2/1540... (8)例如,当t=30sec并且a=lHz/sec时,由于偏移是0. 29码片,因此通过在从休眠条件返回后DLL102的控制,该偏移在校正的可允许范围以内。但是,当t=60sec时,DLL102不能校正在从休眠条件返回后由于频率偏移了 I. 17码片而导致的偏移。因此,从卫星接收到的信号的重新同步不能立即执行。但是,GPS模块10在进入休眠条件之前具有实际测量的A f(0)的值,并且通过使用星历和该处理结果能够计算t=T秒之后的Af^Pa=(Af(T) - Af(0))/T。因此,通过上述公式(8)来估计由于多普勒偏移导致的t=T秒之后的扩展码的相位偏移,并且通过基于估计值将校正值添加到公式(7),校正t=T秒之后的扩展码的相位偏移。也就是说,当希望调整T秒之后的扩展码的相位时,通过将校正项加入到公式(7)来计算的值可以刚好被设置为在休眠条件中的扩展码生成单元的NC0152的频率,如下面公式fc=l. 023 X IO6+ A f (0)/1540 (l+a/2 Af(O) T)…(9)请注意,公式(9)可以被修改为fc=l. 023 X IO6+ ( A f (0) + A f (T)) /2/1540— (10)因此,可以看出,公式(9)等同于将作为在t=0和t=T处的载波频率的偏移的平均值的平均值(Λ f (O) + Λ f (T)) /2设置为NC0152的频率,而不是将紧临在休眠之前的扩展码生成单元的NC0152的频率设置为休眠条件中的频率。在GPS模块10可以确定休眠时间的情况中,通过以T作为休眠时间进行上述公式(9)的校正,当T秒后从休眠条件启动时,扩展码相位的偏移可以充分小于I码片,从而通过信道电路100的DLL102的控制,GPS模块10能够立即建立重新同步。请注意,只要从T秒开始的时间偏移充分地小,从休眠条件返回就不必一定正好在T秒后。作为关于多普勒偏移的改变的校正方法,针对如公式(5)的线性近似,已经描述了多普勒偏移的载波校正的方法。但是,可能明显的是,也可以通过二次方程或更高次方程进行近似。请注意,在实际使用中,由于具有内置式GPS模块10的接收器行进,因此由于行进的多普勒偏移导致的扩展码相位的偏移也被加入。在t=0处的实际测量的值Af(O)包括 GPS模块10的行进的多普勒偏移量,并且可以计算GPS模块10在t=0处的行进速度和加速度。因此,例如,通过线性地近似GPS模块10的行进的多普勒偏移并将近似量添加到公式
(9)或(10)的△ f(T),只要建立近似,由于GPS模块10的行进而导致的扩展码相位的偏移就可以被校正。通过使用上述校正,通过信道电路100的DLL102的控制,同步保持单元50可以建立重新同步。当GPS模块10可以单独确定进入休眠的时间和从休眠返回的时间时,上述校正计算在进入休眠条件之前被进行,并且计算结果可以被用作在休眠条件中的扩展码生成单元的NC0152的频率。接下来,将描述GPS模块10的操作。图13是示出GPS模块10的操作的流程图。在下文中,将参考图13描述GPS模块10的操作。首先,GPS模块10被启动,并且对图I中示出的GPS模块10的每一个部分供能(步骤S101)。接下来,GPS模块10从GPS卫星接收无线电波以进行初始定位(步骤S102)。由GPS模块10进行的初始启动和初始定位对应于图6中示出的第一同步获取和跟踪/定位期间。通过在步骤S102处的初始定位,GPS模块10获取星历。在在上述的步骤S102处执行初始定位后,GPS模块10确定进入休眠的时间ts和从休眠返回的时间tw(步骤S103)。根据GPS模块10的操作环境(其中内置有GPS模块10的装置、该装置的操作条件等),可以将任何值设置为进入休眠的时间ts和从休眠返回的时间tw。在上述的步骤S103处确定了进入休眠的时间ts和从休眠返回的时间tw后,GPS模块10通过使用确定的时间来执行校正处理(步骤S104)。在步骤S104处的校正处理用于计算在从休眠返回的时间tw处的NC0152的频率,并且该计算通过使用上述公式(9)来进行。也就是说,通过将从休眠返回的时间tw减去进入休眠的时间ts而获得的值对应于上述公式(9)中的T。因此,通过将该值输入到上述公式(9),可以计算在从休眠返回的时间tw处的NC0152的频率,该值是通过将从休眠返回的时间tw减去进入休眠的时间ts而获得的。在执行了步骤S104处的校正处理后,GPS模块10执行用于等待的等待处理,直到进入休眠的时间ts (步骤S105)。然后,当进入休眠的时间ts到来时,GPS模块10执行用于休眠的休眠处理,直到从休眠返回的时间tw(步骤S106)。休眠处理使得仅有包括NC0152和PNG154的扩展码生成单元和计数器90操作,并使得其它配置停止。当计数器90到达从休眠返回的时间tw时,GPS模块10执行用于从休眠条件返回的唤醒处理(步骤S107)。唤醒处理用于使在步骤S106处停止的配置操作。通过使在步骤S106处停止的配置操作,GPS模块10从休眠 条件返回。在步骤S107处执行了唤醒处理后,GPS模块10执行当前值的定位处理(步骤S108)。在步骤S108处的定位处理是通过使用在从休眠返回的时间tw处的NC0152的频率来进行的,NC0152的频率已经在步骤S104处执行的校正处理处被计算。因此,即使在GPS模块10处于休眠条件中时,GPS模块10也可以保持伪同步,并且可以在从休眠返回后立即执行定位处理。在步骤S108处执行了当前值的定位处理后,GPS模块10确定是否维持到休眠条件的转变(步骤S109)。可以根据GPS模块10的操作环境(其中内置有GPS模块10的装置、该装置的操作条件等)来确定是否维持到休眠条件的转变。作为在步骤S109处的确定的结果,当维持到休眠状态的转变时,GPS模块10返回到步骤S103,并确定进入休眠的时间ts和从休眠返回的时间tw。另一方面,作为在步骤S109处的确定的结果,当不执行到休眠状态的转变时,GPS模块10终止到休眠状态的转变处理。如上所述,已经参考图13描述了 GPS模块10的操作。通过以这种方式的操作,GPS模块10即使在休眠条件中也可以保持伪同步,并且可以在从休眠返回后立即执行定位处理。当GPS模块10的进入休眠的时间或者从休眠返回的时间由GPS接收功能以外的元件来确定,例如,由合并了 GPS模块10的系统的主机CPU确定时,在进入休眠条件时,GPS接收功能不能单独地获知在GPS模块10下一次启动之前经过的休眠时间。在这种情况中,该系统确定进入休眠的时间和从休眠返回的时间,并将该信息传送给GPS模块10。GPS模块10可以基于传送的时间信息来执行上述校正。<2.内置有GPS模块的装置的描述>接下来,将参考GPS模块10被内置到数字静止照相机中的例子来描述内置有GPS模块的装置的配置。图14是示出根据本公开实施例将信息发送到GPS模块10/从GPS模块10接收信息的数字静止照相机200的配置的说明图。如图14所示,将信息发送到GPS模块10/从GPS模块10接收信息的数字静止照相机200包括1/0210、存储器220、显示单元230、信号处理器240、成像单元250、传感器260、CPU270、诸如定时器的各种外围部件280、以及记录介质290。1/0210是用于发送/接收由用户输入的操作内容、来自外部GPS模块10的信息和其它信号的接口。1/0210向GPS模块10输出命令,并输入来自GPS模块10的信息。此外,1/0210接收来自数字静止照相机200的用户的输入,向个人计算机发送数据/从个人计算机接收数据,并且向各种无线通信部件发送无线电信号/从各种无线通信部件接收无线电信号。信号处理器240对从成像单元250输出的成像信号进行预定的信号处理,并将处理的图像信号(图像数据)作为基带的数字视频数据输出到CPU270。也就是说,就从成像单元250输出的成像信号而言,信号处理器240通过⑶S (相关双采样)电路仅对具有图像信息的信号进行采样,并去除噪声。然后,信号处理器240通过AGC (自动增益控制)电路控制增益,并通过A/D (模拟/数字)转换电路将该信号转换为数字信号。此外,就转换的数字信号而言,信号处理器240执行信号检测处理,以提取每种颜色的分量R (红色)、G (绿色)和B (蓝色),并执行诸如Y校正或白平衡校正的处理。最后,信号被作为一个基带的数字视频数据输出到CPU270。此外,基于从成像单元250输出的成像信号,信号处理器240生成视频信号,通过该视频信号,捕获的图像(所谓的直通图像(through image))被显示在显示单元230上。作为显示单元230,可以使用诸如IXD (液晶显示器)的显示元件。成像单元250包括光学部件和成像元件。该光学部件包括用于会聚来自被摄体的光的多个透镜(诸如变焦透镜和聚焦透镜(未示出))、光圈(未示出)等,并且来自被摄体的输入光经由透镜或光圈被提供给成像元件。成像元件将来自被摄体的输入光经由光学部 件光电转换为模拟成像信号(图像信号),并将转换的模拟成像信号输出到信号处理器240。请注意,作为成像元件,可以使用CCD (电荷耦合器件)传感器、CMOS (互补金属氧化物半导体)传感器等。CPU270控制数字静止照相机200的每个部分的操作。此外,各种外围部件280包括定时器等,并且被用于数字静止照相机200内部的各种操作。此外,存储器220包括ROM、RAM等,并且存储用于数字静止照相机200的操作的各种信息或程序。记录介质290是基于CPU270的记录控制存储诸如运动图像文件的信息的记录介质。例如,记录介质290存储从信号处理器240输出的数字视频数据。此外,记录介质290存储用于管理运动图像文件的运动图像管理文件。请注意,记录介质290可以被内置到数字静止照相机200中,或者可以从数字静止照相机200移除。此外,作为记录介质290,可以使用诸如半导体存储器、光学记录介质、磁盘和HDD(硬盘驱动器)的各种介质。请注意,光学记录介质的例子包括可记录DVD (数字多功能盘)、可记录⑶(压缩盘)、蓝光盘(Blue-raydisc,注册商标)等。命令从数字静止照相机200向GPS模块10发送,诸如GPS模块10的开/关、位置信息的请求、定位模式/时间间隔的指定、以及数据格式的指定。另一方面,从GPS模块10向数字静止照相机200发送与定位相关的信息,诸如卫星的位置、时间、精度信息和接收状况。如上所述,已经参考图14描述了根据本公开的将信息发送到GPS模块10/从GPS模块10接收信息的数字静止照相机200的配置。接下来,将描述GPS模块10和数字静止照相机200的操作。图15A和图15B是示出GPS模块10和数字静止照相机200的操作的流程图。图15A和图15B示出数字静止照相机200的CPU270、GPS模块10的CPU60、以及PS模块10的的核心部分(频率转换单元20、同步获取单元40和同步保持单元50)的操作。在下文中,将参考图15A和图15B描述GPS模块10和数字静止照相机200的操作。用于开始定位的请求从图14的CPU270(系统CPU)发送到GPS模块10(步骤S201)。在从CPU270接收到用于开始定位的请求时,GPS模块10的CPU60 (GPS接收器的CPU)指示GPS模块10的核心部分(频率转换单元20、同步获取单元40和同步保持单元50)执行初始启动(步骤S202)。在指示GPS模块10的核心部分执行初始启动后,CPU60通知CPU270完成准备(步骤S203)。同时,在从CPU60接收初始启动的指令时,GPS模块10的核心部分开始各种初始启动(步骤S204)。然后,数字静止照相机200的CPU270 (系统CPU)指示GPS模块10执行间歇定位,以及指定间歇定位的时间间隔(步骤S205)。在从接CPU270收到用于开始定位的请求时,GPS模块10的CPU60指示GPS模块10的核心部分开始初始定位(步骤S206)。在接收到开始初始定位的指令时,GPS模块10的核心部分从GPS卫星接收无线电波,并执行同步处理(步骤 S207)。在执行了无线电波的接收处理/同步处理后,GPS模块10的核心部分将无线电波的接收状况的信息、时间和伪距离通知CPU60(步骤S208)。CPU60基于由GPS模块10的核心部分通知的信息执行定位计算,并计算用于校正处理的校正值(步骤S209)。在执行了定位计算后,CPU60将接收状况的信息、位置信息、时间和精度信息通知数字静止照相机200的CPU270(步骤S210)。CPU270通过使用由CPU60通知的信息来将当前值的位置显示到显示单元230 (步骤S211)。然后,CPU60指示GPS模块10的核心部分使用在上述步骤S209处计算的校正值·来执行校正处理(步骤S212)。在接收到校正的指令时,构成GPS模块10的核心部分的同步保持单元50执行用于设置NC0152的频率的校正处理(步骤S213)。在同步保持单元50执行用于设置NC0152的频率的校正处理后,CPU60指示GPS模块10的核心部分执行等待处理和休眠处理(步骤S214)。在从CPU60接收到指令时,GPS模块10的核心部分执行等待处理和休眠处理(步骤S215)。因此,在GPS模块10的核心部分中,只有同步保持单元50的扩展码生成单元和计数器90处于操作。CPU60基于在上述步骤S205处由数字静止照相机200的CPU270通知的时间间隔来对时间进行计数(步骤S216)。然后,当预定时间到来时,CPU60指示GPS模块10的核心部分执行唤醒处理(步骤S217)。在接收到来自CPU60的指令时,GPS模块10的核心部分执行唤醒处理,并从GPS卫星接收无线电波,以执行同步处理(步骤S218)。在执行了无线电波的接收处理/同步处理后,GPS模块10的核心部分将无线电波的接收状况的信息、时间和伪距离通知CPU60(步骤S219)。CPU60基于由GPS模块10的核心部分通知的信息执行定位计算,并计算用于校正处理的校正值(步骤S220)。在执行了定位计算后,CPU60将接收状况的信息、位置信息、时间和精度信息通知数字静止照相机200的CPU270(步骤S221)。CPU270通过使用由CPU60通知的信息来将当前值的位置显示到显示单元230 (步骤S222)。然后,CPU60指示GPS模块10的核心部分使用在上述步骤S220处计算的校正值来执行校正处理(步骤S223)。在接收到校正的指令时,构成GPS模块10的核心部分的同步保持单元50执行用于设置NC0152的频率的校正处理(步骤S224)。在同步保持单元50执行用于设置NC0152的频率的校正处理后,CPU60指示GPS模块10的核心部分执行等待处理和休眠处理(步骤S225)。在从CPU60接收到指令时,GPS模块10的核心部分执行等待处理和休眠处理(步骤S226)。因此,在GPS模块10的核心部分中,只有同步保持单元50的扩展码生成单元和计数器90处于操作。然后,类似于上述步骤S214到S220,GPS模块10的CPU60和核心部分执行预定时间的计数、唤醒处理、信号接收处理/同步处理、以及当前值的位置计算/校正处理(步骤S225到S231)。在执行了定位计算后,CPU60将接收状况的信息、位置信息、时间和精度信息通知数字静止照相机200的CPU270 (步骤S232)。CPU270通过使用由CPU60通知的信息来将当前值的位置显示到显示单元230 (步骤S233)。通过重复地执行上述间歇操作,GPS模块10可以降低平均功率和峰值功率。然后,根据用户的操作等,数字静止照相机200的CPU270将用于停止定位的请求通知GPS模块10的CPU60。在收到通知时,CPU60指示GPS模块10的核心部分停止定位(步骤S235)。根据来自CPU60的停止定位的指令,GPS模块10的核心部分停止操作(步骤S236)。CPU60将GPS模块10的定位的停止处理完成通知数字静止照相机200的CPU270,并使其自身转移到待机条件(步骤S238)。通过使GPS模块10和数字静止照相机200以这种方式操作,GPS模块10间歇地执行定位。然后,在GPS模块10中,在休眠期间,只有同步保持单元50的扩展码生成单元和计数器90处于操作。因此,GPS模块10可以降低平均功率和峰值功率。 如上所述,已经参考图15A和图15B描述了 GPS模块10和数字静止照相机200的操作。请注意,已经描述了 GPS模块10内置到数字静止照相机200中的例子。但是,本公开不限于这个例子。可以采用另一个实施例,其中,GPS模块10被设置在数字静止照相机200的外部,也就是说,其中,GPS模块10被连接到数字静止照相机200,并且在数字静止照相机200与GPS模块10之间执行命令和信息的发送/接收。〈3.总结〉如上所述,已经通过将GPS模块10作为例子对本公开的实施例进行了描述。通过在休眠期间使同步保持单元50的包括NC0152和PNG154的扩展码生成单元以及计数器90操作,同时使其它元件的操作停止,在休眠期间可以保持卫星信号的伪同步。通过在休眠期间保持卫星信号的伪同步,GPS模块10可以在从休眠条件返回后在极短的时间中恢复同步,并且在不使同步获取单元40操作的情况下可以在短时间中进行定位,从而可以实现用于降低平均功耗和峰值功耗的间歇操作。此外,除了 GPS接收器以外,本公开基本上还可以应用于GNSS接收器。也就是说,上述的本公开的实施例可以应用于通用扩展谱类型的无线系统。此外,在上述实施例中,假定计数器90被包括在同步保持单元50中。但是,计数器90不必一定被包括在同步保持单元50内部,并且可以被设置在同步保持单元50的外部。虽然已经参照附图描述了本发明的优选实施例,但是,本发明当然并不局限于上述例子。在所附权利要求的范围内,本领域的技术人员可以找到各种替换和修改,并且,应该明白,这些替换和修改自然地在本发明的技术范围内。附图标记列表10 GPS 模块12 天线20频率转换单元40同步获取单元50同步保持单元60 CPU64 RTC
68定时器70存储器72 XO74 TCXO76倍增器/分频器90计数器100信道电路
101 Costas环102 DLL152 NCO154 PNG200数字静止照相机210 I/O220存储器230显示单元240信号处理器250成像单元260传感器270 CPU280各种外围部件290记录介质
权利要求
1.一种接收装置,包括 接收单元,用于从全球定位系统中的卫星接收信号; 频率转换单元,用于将由接收单元接收到的信号的频率转换为预定的中间频率;同步获取单元,用于进行同步获取以检测由频率转换单元转换的中间频率的信号的被扩展码的相位,并且用于检测中间频率的信号的载波频率; 同步保持单元,用于针对每个卫星将由同步获取单元检测到的被扩展码的相位和由同步获取单元检测到的载波频率分配并设置到以对应于多个卫星的方式独立地设置的多个信道中的每一个,用于通过使用设置的被扩展码的相位和设置的载波频率来同步地保持被扩展码和载波,还用于解调在中间频率中包含的消息;以及 控制单元,用于使用由同步保持单元解调的消息来执行包括定位计算的操作控制, 其中,同步保持单元包括用于生成与被扩展码同步的扩展码的扩展码生成单元,并参照按照从以预定频率振荡的温度补偿振荡器振荡的时钟操作的计数器,并且 在不进行定位操作的休眠期间中,同步保持单元仅使扩展码生成单元操作,并且同步保持单元所参照的计数器也操作。
2.根据权利要求I所述的接收装置, 其中,扩展码生成单元包括数值控制振荡器、以及用于在从数值控制振荡器接收到输出信号时生成被扩展码的被扩展码生成器。
3.根据权利要求2所述的接收装置, 其中,数值控制振荡器将紧临在进入到休眠期间之前的数值控制振荡器的值作为在休眠期间中的数值控制振荡器的值保持。
4.根据权利要求2所述的接收装置, 其中,控制单元计算紧临在进入到休眠期间之前的预定期间中的数值控制振荡器的值的平均值,并且数值控制振荡器将该平均值作为在休眠期间中的数值控制振荡器的值保持。
5.根据权利要求2所述的接收装置, 其中,考虑到在休眠期间中卫星的多普勒偏移的改变量,控制单元校正休眠期间结束时的数值控制振荡器的值。
6.根据权利要求5所述的接收装置, 其中,控制单元在进入休眠期间之前使用用于从休眠期间返回的时间来执行所述校正。
7.根据权利要求I所述的接收装置, 其中,接收单元、频率转换单元、同步获取单元和控制单元在休眠期间中停止操作。
8.一种接收方法,包括 从全球定位系统中的卫星接收信号; 将接收到的信号的频率转换为预定的中间频率; 进行同步获取,以便检测转换的中间频率的信号的被扩展码的相位,并且检测中间频率的信号的载波频率; 通过使用用于生成与被扩展码同步的扩展码并参照按照从以预定频率振荡的温度补偿振荡器振荡的时钟操作的计数器的同步保持单元,针对每个卫星将检测到的被扩展码的相位和检测到的载波频率分配并设置到以对应于多个卫星的方式独立地设置的多个信道中的每一个,通过使用设置的被扩展码的相位和设置的载波频率来同步地保持被扩展码和载波,还解调在中间频率中包含的消息; 使用解调消息来执行包括定位计算的操作控制;以及 在不进行定位操作的休眠期间中,同步保持单元仅使扩展码生成单元操作,并且同步保持单元所参照的计数器也操作。
9.一种使计算机执行如下的计算机程序 从全球定位系统中的卫星接收信号; 将接收到的信号的频率转换为预定的中间频率; 进行同步获取,以便检测转换的中间频率的信号的被扩展码的相位,并且检测中间频 率的信号的载波频率; 通过使用用于生成与被扩展码同步的扩展码并参照按照从以预定频率振荡的温度补偿振荡器振荡的时钟操作的计数器的同步保持单元,针对每个卫星将检测到的被扩展码的相位和检测到的载波频率分配并设置到以对应于多个卫星的方式独立地设置的多个信道中的每一个,通过使用设置的被扩展码的相位和设置的载波频率来同步地保持被扩展码和载波,还解调在中间频率中包含的消息; 使用解调消息来执行包括定位计算的操作控制;以及 在不进行定位操作的休眠期间中,同步保持单元仅使扩展码生成单元操作,并且同步保持单元所参照的计数器也操作。
10.一种便携式终端,用于将指令和信息发送到根据权利要求I所述的接收装置/从该接收装置接收指令和信息。
全文摘要
提供一种接收装置,其能够通过在休眠期间保持卫星信号的伪同步来降低平均功率和峰值功率。提供一种接收装置,包括接收单元,用于从卫星接收信号;频率转换单元,用于将接收到的信号的频率转换为预定的中间频率;同步获取单元,用于进行同步获取,并且用于检测载波频率;同步保持单元,用于针对每个卫星将被扩展码的相位和载波频率分配并设置到以对应于多个卫星的方式独立地设置的多个信道中的每一个,以同步地保持被扩展码和载波,还用于解调在中间频率中包含的消息。同步保持单元包括用于生成与被扩展码同步的扩展码的扩展码生成单元,并且在不进行定位操作的休眠期间中,同步保持单元仅使扩展码生成单元操作,并且同步保持单元所参照的计数器也操作。
文档编号G01S19/34GK102971642SQ20118003357
公开日2013年3月13日 申请日期2011年7月6日 优先权日2010年7月14日
发明者田中胜之, 高桥英树, 栗田英树 申请人:索尼公司
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