基于卫星的位置确定的制作方法
【专利说明】基于卫星的位置确定
[0001 ]本申请是申请号为201110 2481591、发明名称为〃基于卫星的位置确定〃的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及用于基于卫星的位置确定的装置和方法。
【背景技术】
[0003]基于卫星的位置确定装置如今并入于各种不同设备中。例如导航系统、移动电话或者也有一些数字相机并入了基于卫星的位置确定装置以实现对它们的位置的确定。最常用的卫星导航系统是美国提供的GPS(全球定位系统)。其它卫星导航系统是俄罗斯提供的GL0NASS、欧洲共同体目前正在开发的Ga I i I eo系统或者中国提供的COMPASS。
[0004]可以在不同条件下操作这样的基于卫星的位置确定装置。例如当在汽车中用于导航时，速度通常约为100km/h并且可能甚至达到200km/h以上，这需要位置的对应更新速率以提供所需准确度。另一方面，在这样的室外使用中，信号强度比较高，但是仍然可能根据导航出现于城市内还是开阔乡村中而变化。另一方面，当行人在室内使用基于卫星的位置确定装置时，涉及到的速度相当更慢(仅若干km/h)，但是信号强度通常更低。
[0005]有时可以将单个卫星位置确定装置用于上述两种用途。例如移动电话中的GPS接收器可以用于汽车导航(例如通过使用适当保持器)和在室内使用。因此，在一些情况下，这样的装置的性能可能并非对于两个种类的用途均处于最优。
【附图说明】
[0006]图1示出了根据实施例的装置的框图。
[0007]图2示出了根据实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0008]在以下中将具体描述本发明的一些实施例。将理解以下描述仅出于示例目的而给出而并非理解为限制意义。本发明的范围并非旨在受下文参照附图描述的实施例限制。
[0009]也将理解，在实施例的以下描述中，在附图中示出和这里描述的功能块、设备、部件、电路元件或者其它物理或者功能单元之间的任何直接连接或者耦合也可以由间接连接或者耦合(即包括一个或者多个居间元件的连接或者耦合)实施。另外应当理解，在附图中示出的功能块或者单元在一些实施例中可以实施为单独电路，但是在其它实施例中也可以完全或者部分实施于共同电路中。换而言之，对各种功能块的描述旨在给出对在设备中执行的各种功能的清楚理解而并非要解释为表明这些功能块必须实施为单独物理单元。例如可以通过对处理器(比如单个数字信号处理器或者多用途处理器)相应地编程来实施一个或者多个功能块。
[0010]还将理解，除非另有指明，在以下说明书中描述为基于有线的任何连接也可以实施为无线通信连接并且反之亦然。
[0011]应当注意，提供附图以给出对本发明实施例的一些方面的图示，因此将所述附图视为仅示意性的。具体而言，在附图中示出的元件未必相互按比例，并且附图的各种元件的布局被选择以提供对相应实施例的清楚理解而并非要解释为必然代表各种部件在对应实施例的实施中的实际相对位置。
[0012]除非另有具体指明，这里描述的各种实施例的特征可以相互组合。另一方面，描述具有多个特征的实施例并非要解释为表明所有这些特征都是实施本发明所必要的，因为其它实施例可以包括更少特征和/或替代特征。
[0013]在以下中将描述涉及到基于卫星的位置确定的各种实施例。基于卫星的位置确定一般涉及到从多个卫星接收信号并且基于接收的信号确定位置。可以用于基于卫星的位置确定的卫星导航系统的例子包括GPS(全球定位系统)、Galileo、GLONASS或者COMPASS。尽管在以下中主要使用GPS作为例子，但是将理解所有这些卫星导航系统都实质上依赖于相同原理并且描述的实施例也可以与除了 GPS之外的卫星导航系统一起使用。
[0014]GPS的一种变体是所谓的辅助GPS(aGPS)，其中GPS装置经由单独数据连接(例如移动电话网络)接收所谓的辅助数据。这样的辅助数据可以包括GPS装置的近似位置。这一辅助数据然后用于改进位置计算。
[0015]卫星信号的采集由某些采集参数(比如积分时间或者更新速率)决定，这些参数本身未用于位置计算但是用于处理接收的卫星信号以便提供然后进而可以用于计算位置的信号数据。辅助数据的采集也可以由采集参数(例如辅助数据的更新速率)决定。也在这一情况下，采集参数在位置计算本身中未被涉及到，但是确定对然后可以用于位置计算的辅助数据的采集。
[0016]位置计算本身也可以涉及到使用在以下中将称为计算参数并且与从卫星网络获得的位置信号不同或者与从其它源获得的位置信号或者数据也不同的参数。例如在一些实施中，可以从卫星网络获得位置信号，并且可以从其它源(比如蜂窝移动电话网络)获得进一步位置数据，并且计算参数可以确定来自两个源的数据的组合以计算位置。
[0017]在本发明的一些实施例中数据表明其中使用基于卫星的位置确定装置的环境。例如可以从使用无线网络或者无线环境的无线接收器(例如蜂窝网络接收器比如GSM接收器或者UMTS接收器)得到这样的数据。无线接收器可以并入于移动单元(比如蜂窝电话或者膝上型计算机)中。在一些实施例中，基于这一数据适配采集参数和/或计算参数。例如，表明环境的数据可以包括基于卫星的位置确定装置的速度或者可以表明待预计的信号强度。在一些实施例中，可以通过评估信号强度变化和/或往返延迟基于接收的无线信号获得数据。
[0018]在图1中示出了根据本发明的实施例的装置的框图。图1中所示的装置包括用于接收蜂窝通信信号(例如GSM信号或者UMTS信号)的蜂窝部分10和用于接收GPS卫星位置信号的GPS部分17。蜂窝部分10是用于无线部分的例子，而在其它实施例中，可以替代地或另外地使用其它类型的无线部分，例如用于接收WLAN信号的WLAN部分。同样地，应当注意GPS部分仅为用于接收卫星位置信号的部分的例子，并且也可以另外地或替代地提供用于接收其它卫星位置信号(比如来自Ga I i I eo卫星、GL0NASS卫星和/或COMPASS卫星的信号)的电路。
[0019]可以在片上系统(SoC)中集成或者在系统级封装(SiP)中提供蜂窝部分10和GPS部分17。在其它实施例中，可以将蜂窝部分10和GPS部分17提供为单独芯片或者单独芯片组。
[0020]蜂窝部分10在蜂窝射频部分12经由天线11接收蜂窝通信信号。蜂窝射频部分12将接收的信号转换成基带频率并且也可以执行对信号的滤波和/或放大。这对应于常规蜂窝射频部分的操作并且因此将不进一步具体描述。
[0021]蜂窝部分10(具体为射频部分12)由晶体振荡器16(例如石英晶体振荡器)时控。根据所需位置，可以使用温度补偿晶体振荡器。例如，对于GSM信号而言标准晶体振荡器通常足够了，而为了接收UMTS信号，可能需要温度补偿晶体振荡器。
[0022]蜂窝射频部分12与蜂窝基带处理器13耦合以交换控制信号或者数据信号。具体而言，蜂窝射频部分12例如通过使用与本地振荡器频率的混合向蜂窝基带处理器13转发经由天线11接收的并且转换成基带的信号。蜂窝基带处理器13解调和进一步处理接收的信号并且如箭头116所示的那样输出过程信号，例如最终向移动电话的扬声器或者头戴式受话器输出信号或者例如如果接收的信号是不带语音数据的数据信号则向进一步计算电路输出信号。
[0023]如框14所示，在图1的实施例中的蜂窝基带处理器13的基带处理包括信道估计和/或速度信号。信道估计例如包括评估经由天线11接收的蜂窝信号的信号强度。可以例如通过评估必须有多频繁地从一个小区(即一个基站)向相邻基站执行切换来执行粗略速度估计。另外地或替代地，可以评估经由天线11接收的信号的多普勒频移以估计装置的速度。
[0024]信道获得的数据和/或速度信息表明其中装置所使用的环境。例如，低信号强度暗示室内使用或者在信号强度通常低的其它环境中(例如在建筑物遮蔽的狭窄街道中或者也在室外例如在峡谷中)使用。
[0025]低速度表明行人使用或者甚至静止使用，而高速度表明在移动车辆中(例如在汽车导航中)使用。
[0026]在图1的实施例中，经由图1中一般标记为15的接口向GPS部分17转发信道和/或速度估计数据。
[0027]GPS部分17在GPS射频部分11经由天线19接收GPS卫星发送的GPS信号。GPS射频部分110可以对GPS信号执行射频信号处理，比如滤波、放大或者降频转换成中频。
[0028]向混频器118的第一输入输出处理的信号。混频器118的第二输入与在GPS信号的载波频率输出信号的数控振荡器(NCO)Ill的输出耦合。通过在混频器118执行的混合，将信号降频转换成载波频率。
[0029]数控振荡器114也生成与载波频率对应的时钟信号。数控振荡器111和数控振荡器114以及GPS部分17的可能其它部件由温度补偿晶体振荡器115时控。如果精确度对于GPS信号的解码而言足够了，则也可以使用未温度补偿的晶体振荡器或者不同类型的振荡器。
[0030]向代码生成器113馈送数控振荡器114生成的时钟信号，该代码生成器113将分配给不同卫星的预定代码调制到信号上。这样调制的信号然后在相关器112中与混频器118的输出信号相关，并且相关的信号由可以是微控制器单元(M⑶)、数字信号处理器(DSP)、其组合或者任何其它种类的适当处理器的处理器18评估。
[0031]如在图1的实施例的GPS部分17中所示的那样使用相关来评估GPS信号本身是用于解调GPS信号的常规技术并且因此将不进一步描述。
[0032]然后如箭头117所示的那样输出处理器18处理的信号，例如用于在导航系统、移动电话的导航程序或者任何其它实体中进一步处理，其然后基于处理器18供应的数据来计算/确定图1的装置的位置。
[0033]生成