專利名稱：獲得接收的擴頻信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲得接收的擴頻信號特別是GPS信號的方法，和對應(yīng)的擴頻信號接收機以及包括蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元和這種擴頻信號接收機的蜂窩式電話。
依照本發(fā)明提供這種方法、接收機和蜂窩式電話，其中該方法包括步驟提供包含偽隨機噪聲代碼的復(fù)制信號，其中偽隨機噪聲代碼對應(yīng)于擴頻信號的偽隨機噪聲代碼；提供附屬信號(subject signal)，其包含最初在相應(yīng)時間周期期間接收的兩個擴頻信號分段，在上述時間周期之間間隔著另一個時間周期；在兩個分段上對復(fù)制信號與附屬信號進行一致性相關(guān)(coherently correlate)。
允許擴頻接收機在不連續(xù)信號上進行一致性關(guān)聯(lián)使得這個接收機可以更好地獲得擴頻信號，尤其是在如果因為接收信號強度、信號干擾或者多路失真而使得特別的信號采集有固有的困難的情況中。
該方法還包括對接收兩個分段的相對定時進行測量的步驟，在這樣情況下，所提供的附屬信號可以包含一個緊接著另一個的兩個分段，而復(fù)制信號可以不連續(xù)的方式提供，其對應(yīng)于在最初接收兩個分段的相應(yīng)時間周期之間經(jīng)過的時間周期。
替換地，該方法還包括向附屬信號的兩個分段之間插入偽數(shù)據(jù)，例如白噪聲的步驟，其中所插入的偽數(shù)據(jù)的量對應(yīng)于在最初接收兩個分段的相應(yīng)時間周期之間經(jīng)過的時間周期；其中關(guān)聯(lián)操作包括偽數(shù)據(jù)。
使用這種方法的擴頻可以接收未分段的擴頻信號，但是由于接收機的性能限制，隨后在關(guān)聯(lián)之前經(jīng)歷了非有意地分段。特別地，這可能是由于緩存器欠載或者忙碌的處理器不能即時服務(wù)接收機而引起的。后一情況尤其與包括這種擴頻信號接收機和蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元的蜂窩式電話有關(guān)，如通常用于服務(wù)擴頻接收機的處理器正忙于服務(wù)蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元。
替換地，這種分段可能是有意的并且通過暫時停用部分接收機而引起。
此外，在包括這種擴頻信號接收機和蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元的蜂窩式電話的環(huán)境中，在與蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元的動作重合期間有意地停用所述擴頻信號接收機的一部分。
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明，僅僅作為例子描述了包括在蜂窩式電話網(wǎng)絡(luò)中使用的GPS接收機的移動蜂窩式電話的實施例。在附圖中

圖1顯示蜂窩式電話網(wǎng)絡(luò)的地理布局；圖2更詳細(xì)地顯示圖1的移動蜂窩式電話MS1；以及圖3和4舉例說明兩個依照本發(fā)明的，在移動蜂窩式電話MS1中的GPS信號采集的實例。
在圖1中示意性地示出了傳統(tǒng)蜂窩式電話網(wǎng)絡(luò)1的地理布局。該網(wǎng)絡(luò)包括多個基站BS，其中顯示了七個，BS1至BS7，它們位于各自的、互相間隔的地理位置。這些基站中的每一個都包括由在任何一個站點或者服務(wù)區(qū)的中繼系統(tǒng)控制器操作的一個無線電發(fā)射機和接收機的整體。如網(wǎng)紋所示，這些基站的各個服務(wù)區(qū)SA1至SA7重疊以共同覆蓋所示的整個地區(qū)。該系統(tǒng)此外還包含系統(tǒng)控制器SC，其具有分別鏈接每個基站BS1至BS7的雙向通信鏈路，CL1至CL7。這些通信鏈路的每一個可能是例如專用的陸地-線路。系統(tǒng)控制器SC此外連接到公用交換電話網(wǎng)(PSTN)以允許在移動蜂窩式電話MS1和網(wǎng)絡(luò)的用戶之間發(fā)生通信。有多個移動蜂窩式電話MS，其中只示出了三個移動蜂窩式電話MS1、MS2和MS3，每個移動蜂窩式電話都能在整個地區(qū)自由漫游，甚至漫游到所述地區(qū)之外。
參考圖2，更詳細(xì)地顯示了電話MS1，其包括連接到通信天線21并由通信微處理器(μp)22控制的通信發(fā)射機(Tx)和接收機(Rx)20，以便與它所注冊的基站BS通信。
除傳統(tǒng)的移動電話元件外，電話MS1還包括連接到GPS天線24的GPS接收機(GPS Rx)23。在運行時，GPS接收機接收NAVSTAR SPS GPS信號，并典型地通過無源帶通濾波預(yù)處理上述信號，以便最小化頻帶外的射頻干擾、前置放大、降頻變換到中頻(IF)以及模擬到數(shù)字變換。所獲得的、數(shù)字化的中頻信號仍是被調(diào)制的，該信號中還包含所有來自可利用衛(wèi)星的信息，并被輸入到通信微處理器(μp)22的存儲器(未顯示)。通信微處理器被配置為獲得GPS信號并跟蹤該GPS信號，以便導(dǎo)出偽距離信息，根據(jù)所述信息使用傳統(tǒng)導(dǎo)航算法能夠確定移動電話的位置。
這種GPS信號采集、跟蹤以及位置測定的方法為大家所熟知，例如GPS原理和應(yīng)用(編輯Kaplan)ISBN 0-89006-793-7ArtechHouse。同樣，這種電話MS1的電話設(shè)計和制造也為大家所熟知，那些不直接與本發(fā)明有關(guān)的部分不再在此詳細(xì)描述。
依照本發(fā)明，在下文的示例方案中舉例說明獲得輸入的GPS信號實例1參考圖2，假設(shè)作為移動電話一部分的MS1在基站BS1注冊，移動電話MS1使用其通信微處理器(μp)22在每秒10ms的短周期內(nèi)忙于和基站BS1的雙向通信。此外假設(shè)用戶已經(jīng)指示移動電話MS1使用它的GPS接收機來確定它的位置。
參考圖3，根據(jù)所述指令，GPS接收機通過它的天線連續(xù)地接收GPSRF信號，并對這些信號進行預(yù)處理、采樣以及存儲。分段1和3被成功地預(yù)處理、采樣以及存儲，然而，在預(yù)處理、采樣和存儲分段2時，GPS微型控制器不能與通信微型控制器交互，所述通信微控制器正忙于參與前述的同基站BS1進行的周期性雙向通信。分段2被丟失。為了適應(yīng)這種情況，附屬信號由分段3緊接著分段1組成。
如傳統(tǒng)的那樣，產(chǎn)生的復(fù)制信號包含偽隨機噪聲代碼，該偽隨機噪聲代碼對應(yīng)將要獲得的GPS信號的偽隨機噪聲代碼。然后修改這個信號，刪除一部分相當(dāng)于丟失的分段2的長度。然后將附屬信號和修改的復(fù)制信號相關(guān)聯(lián)以便確定是否已經(jīng)獲得目標(biāo)GPS信號。
實例2與實例1類似，除了不是由分段3緊接著分段1構(gòu)成附屬信號，而是用通信微處理器產(chǎn)生的白噪聲來填充原本將會存儲丟失分段2的那部分存儲器。然后可以將附屬信號與修改的復(fù)制信號進行相關(guān)，以便確定是否已經(jīng)獲得目標(biāo)GPS信號。代替產(chǎn)生白噪聲，也可以使用預(yù)先確定的偽隨機碼或者它的重復(fù)部分進行填充。
在上述實例中，在單個分段上進行一致性相關(guān)，然而，使用本發(fā)明的基礎(chǔ)原則當(dāng)然也可在多個分段上進行一致性相關(guān)。
同樣，在上述實例中，在移動電話的GPS接收機和通信微處理器中進行所有的GPS處理。然而，GPS處理同樣也可以是分布式的，例如由移動式電話的GPS接收機接收的GPS RF信號要被記錄并且被發(fā)回到蜂窩式電話網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)控制器，以進行隨后的處理。依據(jù)本發(fā)明的闡述，在這種情況下，對記錄GPS信號的不完全中繼可能導(dǎo)致其分段。
根據(jù)閱讀當(dāng)前的公開內(nèi)容，其他修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也顯而易見的。這種修改可以包括在設(shè)計、制造和使用GPS接收機時已知的其他特征及其組合部件，這些特征可以代替在此已經(jīng)描述的特征使用或者一起結(jié)合使用。
權(quán)利要求
1.一種獲得接收的擴頻信號的方法，包括步驟提供包含偽隨機噪聲代碼的復(fù)制信號，其中偽隨機噪聲代碼對應(yīng)于擴頻信號的偽隨機噪聲代碼。提供附屬信號，其包含最初在相應(yīng)時間周期期間接收的兩個擴頻信號分段，在上述時間周期之間間隔著另外的時間周期；以及在兩個分段上對復(fù)制信號和附屬信號進行一致性相關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟測量接收兩個分段的相對定時，其中提供的附屬信號包含兩個分段，其中一個分段緊接著另一個分段；并且其中復(fù)制信號表現(xiàn)的不連續(xù)對應(yīng)于在最初接收兩個分段的相應(yīng)時間周期之間經(jīng)過的時間周期。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟向附屬信號的兩個分段之間中插入偽數(shù)據(jù)，其中插入的偽數(shù)據(jù)的量對應(yīng)于在最初接收兩個分段的相應(yīng)時間周期之間經(jīng)過的時間周期；并且其中關(guān)聯(lián)操作包括偽數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中偽數(shù)據(jù)是白噪聲。
5.一種擴頻信號接收機，被配置用于通過以下措施獲得接收的擴頻信號提供包含偽隨機噪聲代碼的復(fù)制信號，其中偽隨機噪聲代碼對應(yīng)于擴頻信號的偽隨機噪聲代碼；提供附屬信號，其包含最初在相應(yīng)時間周期期間接收的擴頻信號的兩個分段，在上述時間周期之間間隔著另外的時間周期；以及在兩個分段上對復(fù)制信號和附屬信號進行一致性相關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的接收機，其中測量接收兩個分段的相對定時；其中附屬信號包含兩個分段，一個分段緊接著另一個分段；并且其中復(fù)制信號表現(xiàn)的不連續(xù)對應(yīng)于在最初接收兩個分段的相應(yīng)時間周期之間經(jīng)過的時間周期。
7.如權(quán)利要求5所述的接收機，其中附屬信號包含了插入在兩個分段之間的偽數(shù)據(jù)，其對應(yīng)于在最初接收兩個分段的相應(yīng)時間周期之間經(jīng)過的時間周期；并且其中關(guān)聯(lián)操作包括偽數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的接收機，其中偽數(shù)據(jù)是白噪聲。
9.如權(quán)利要求5所述的接收機，其中接收的擴頻信號是未分段的；并且其中后來的分段是無意的，由于接收機性能限制在關(guān)聯(lián)前發(fā)生分段。
10.如權(quán)利要求9所述的接收機，其中分段是由緩存器欠載引起的。
11.如權(quán)利要求9所述的接收機，其中分段是由于忙碌的處理器不能即時服務(wù)接收機而引起的。
12.如權(quán)利要求5所述的接收機，其中分段是有意產(chǎn)生的并且通過暫時停用部分接收機而引起。
13.一種蜂窩式電話，其包括蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元以及依照權(quán)利要求5的擴頻信號接收機。
14.如權(quán)利要求13所述的電話，其中接收的擴頻信號沒有分段；其中隨后的分段是無意的，在關(guān)聯(lián)之前發(fā)生，由于通常為擴頻接收機服務(wù)的處理器正忙于為蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元服務(wù)而引起。
15.如權(quán)利要求13所述的電話，其中分段是有意產(chǎn)生的，并且是通過在與蜂窩式通信發(fā)射機/接收機單元的動作重合的周期期間暫時停用部分?jǐn)U頻信號接收機而引起。
全文摘要
公開了一種獲得接收的擴頻信號特別是GPS信號的方法，和擴頻信號接收機以及采用這種接收機的蜂窩式電話。該方法包括步驟提供包含偽隨機噪聲代碼的復(fù)制信號，其中偽隨機噪聲代碼對應(yīng)于擴頻信號的偽隨機噪聲代碼。提供附屬信號，其包含最初在各自時間周期期間接收的兩個擴頻信號分段，在上述時間周期之間間隔著另外的時間周期；在兩個分段上對復(fù)制信號與附屬信號進行一致性關(guān)聯(lián)。
文檔編號H04B1/707GK1849522SQ200480025829
公開日2006年10月18日 申請日期2004年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者I·-M·默格勒, A·T·于爾, S·R·多利 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司