專(zhuān)利名稱(chēng)：一種全球衛(wèi)星定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位系統(tǒng)，特別地，但不局限于用在通信系統(tǒng)中使蜂窩無(wú)線系統(tǒng)中的位置信號(hào)同步。
背景技術(shù)：
無(wú)線蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)及其運(yùn)作已被廣泛熟知。在這種系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域被劃分為蜂窩。每個(gè)蜂窩配置有基站，所述基站被配置為與在關(guān)聯(lián)于所述基站的蜂窩中的多個(gè)移動(dòng)臺(tái)或與其他用戶(hù)設(shè)備進(jìn)行通信。
在這些已知系統(tǒng)中，有可能參照基站來(lái)定位移動(dòng)臺(tái)，因而有可能在基站的工作發(fā)射范圍內(nèi)定位移動(dòng)臺(tái)。
同樣已知，可以通過(guò)測(cè)量在移動(dòng)臺(tái)和已知基站或發(fā)射器之間的信號(hào)的發(fā)射和接收之間的時(shí)間，來(lái)確定額外的位置信息。利用這種測(cè)量基站發(fā)射信號(hào)的到達(dá)時(shí)間(TOA)方法，有可能在數(shù)十米內(nèi)定位移動(dòng)臺(tái)。
利用基站發(fā)射時(shí)間信號(hào)，并用這些信號(hào)來(lái)估計(jì)位置，產(chǎn)生的估計(jì)會(huì)含有若干潛在誤差和問(wèn)題。主要問(wèn)題之一，即基站發(fā)射信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)的路徑眾多。所述路徑可以是直接路徑，其能夠提供對(duì)基站和移動(dòng)臺(tái)之間的距離的準(zhǔn)確估計(jì)；所述路徑也可以被人為或自然現(xiàn)象，如建筑物、大型交通工具和山丘等折射或反射。這些間接路徑不能反映基站和移動(dòng)臺(tái)之間的真實(shí)距離，因而造成位置估計(jì)誤差。這些折射和反射信號(hào)路徑在建筑林立和城市的環(huán)境中更為常見(jiàn)，因此，基站密度的增大有損更為準(zhǔn)確的基站位置估計(jì)。
全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)成為位置估計(jì)領(lǐng)域的一項(xiàng)獨(dú)立的發(fā)展，它使得GPS接收器能夠通過(guò)測(cè)量在從環(huán)繞地球的衛(wèi)星接收的信號(hào)之間的時(shí)間差在兩三米內(nèi)準(zhǔn)確定位其位置。CPS系統(tǒng)依靠發(fā)射器(軌道衛(wèi)星)和接收器來(lái)獲取所發(fā)射的定時(shí)序列信號(hào)的準(zhǔn)確信息，從而可以作出對(duì)接收器位置的準(zhǔn)確估計(jì)。
如本領(lǐng)域中所知的，每個(gè)GPS軌道衛(wèi)星都帶有非常精準(zhǔn)穩(wěn)定的原子鐘使所有衛(wèi)星準(zhǔn)確同步。此外，衛(wèi)星群受地面控制站監(jiān)控，任何檢測(cè)到的定時(shí)誤差都會(huì)被有效地校正。
由于為每個(gè)GPS接收器都提供精準(zhǔn)穩(wěn)定的時(shí)鐘振蕩器，如原子鐘，耗資巨大，因此，典型的GPS接收器通過(guò)比較從至少4個(gè)不同衛(wèi)星接收到的至少4個(gè)獨(dú)立的GPS定時(shí)信號(hào)來(lái)確定GPS時(shí)間序列。這些衛(wèi)星不僅被用于準(zhǔn)確同步接收器時(shí)鐘，還用于提供信號(hào)位置的準(zhǔn)確估計(jì)。
如本領(lǐng)域中所知的，定時(shí)同步序列可以通過(guò)接收由每個(gè)GPS衛(wèi)星發(fā)射的周時(shí)間(ToW)信號(hào)來(lái)得到。ToW信號(hào)每一GPS副幀(即精確地每6秒)發(fā)射一次。ToW信號(hào)的檢測(cè)在很大程度上依賴(lài)于所接收的信號(hào)強(qiáng)度，強(qiáng)度低于一定閾值便不能對(duì)組成ToW信號(hào)的信息位進(jìn)行解碼。而且處理ToW信號(hào)占用大量的處理時(shí)間，這對(duì)能量消耗造成不利影響。
若接收到的信號(hào)接近接收強(qiáng)度閾值，那么在某些情況下，可以通過(guò)儲(chǔ)存預(yù)前確定的位置估計(jì)并且將其用作先驗(yàn)值以限制對(duì)于定時(shí)同步序列的“搜索窗”，來(lái)改善產(chǎn)生所述時(shí)間同步序列(從而也產(chǎn)生位置估計(jì))的速度。
這些方法依賴(lài)于對(duì)所儲(chǔ)存的位置估計(jì)的時(shí)間標(biāo)記，并且舍棄了早于預(yù)定值的位置估計(jì)。這樣防止從不準(zhǔn)確的位置搜索窗開(kāi)始搜索定時(shí)同步序列。
當(dāng)以前儲(chǔ)存的位置不是不準(zhǔn)確的開(kāi)始位置時(shí)，這些方法有缺點(diǎn)。已知的方法簡(jiǎn)單地舍棄位置估計(jì)，并且要求系統(tǒng)開(kāi)始新的定時(shí)同步序列，這導(dǎo)致了處理程序和能量的消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是解決或部分緩解上述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明提供一種衛(wèi)星定位裝置，其包括用于為位置估計(jì)提供定時(shí)數(shù)據(jù)的定時(shí)同步電路，所述電路被配置為在第一模式中，在沒(méi)有位置估計(jì)的輔助的情況下，根據(jù)至少一個(gè)所接收的衛(wèi)星定位信號(hào)來(lái)提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，在第二模式中，在有位置估計(jì)的輔助的情況下，根據(jù)至少一個(gè)所接收的衛(wèi)星定位信號(hào)來(lái)提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，所述定時(shí)同步電路被配置為根據(jù)其是否在提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，在所述第一和第二模式的操作之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
所述定時(shí)同步電路優(yōu)選被進(jìn)一步配置為，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第一時(shí)間段(N)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第二模式轉(zhuǎn)換到所述第一模式。
所述定時(shí)同步電路可以被進(jìn)一步配置為，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第二時(shí)間段(M)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第一模式轉(zhuǎn)換到所述第二模式。
所述裝置可以進(jìn)一步包含位置估計(jì)電路，其被配置為接收所述定時(shí)數(shù)據(jù)并且根據(jù)所述定時(shí)信息輸出位置估計(jì)。
所述位置估計(jì)器電路可以進(jìn)一步包含位置寄存器。
所述位置寄存器可包含隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
所述第一模式的操作優(yōu)選為GPS定時(shí)同步序列。
所述第二模式的操作優(yōu)選為位置輔助的GPS定時(shí)同步序列一種集成電路，可以包含上述衛(wèi)星定位裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供一種用于在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中產(chǎn)生定時(shí)數(shù)據(jù)的方法，所述系統(tǒng)包含用于為位置估計(jì)提供定時(shí)數(shù)據(jù)的定時(shí)同步電路，其中所述方法包含以下步驟接收至少一個(gè)全球定位衛(wèi)星信號(hào)；接收至少一個(gè)位置估計(jì)；在第一模式中，在有位置估計(jì)輔助的情況下，根據(jù)所述至少一個(gè)衛(wèi)星定位信號(hào)產(chǎn)生定時(shí)數(shù)據(jù)；在第二模式中，在沒(méi)有位置估計(jì)輔助的情況下，根據(jù)所述至少一個(gè)衛(wèi)星定位信號(hào)產(chǎn)生定時(shí)信息；根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)在所述兩模式之間轉(zhuǎn)換。
在所述兩模式之間的轉(zhuǎn)換步驟可以包含，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第一時(shí)間段(N)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第二模式轉(zhuǎn)換到所述第一模式。
在所述兩模式之間的轉(zhuǎn)換步驟可以進(jìn)一步包含，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第二時(shí)間段(M)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第一模式轉(zhuǎn)換到所述第二模式。


為了更好地理解本發(fā)明及如何實(shí)施，參考附圖舉例，其中圖1所示為典型的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的蜂窩設(shè)計(jì)的示意圖，其中可實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例；圖2所示為全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)的示意圖，其中可實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例；圖3所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例的示意圖，該實(shí)施例被并入在圖1所示的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中工作的移動(dòng)臺(tái)無(wú)線通信收發(fā)器；圖4所示為如圖3所示的本發(fā)明第一實(shí)施例中所用方法的流程圖；以及圖5所示為本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，所示為蜂窩遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)51的一部分，其中可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。由所述網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域可劃分為多個(gè)蜂窩1，9。圖1顯示了被6個(gè)局部蜂窩9包圍的中央蜂窩1。為使示意清晰，與這些蜂窩相鄰的更多蜂窩未示出。每個(gè)蜂窩與基站收發(fā)臺(tái)3(亦即基站)相關(guān)聯(lián)?；?被配置為與關(guān)聯(lián)于基站3的移動(dòng)裝置或其他用戶(hù)設(shè)備5進(jìn)行通信。移動(dòng)裝置的例子包括移動(dòng)電話(huà)、具有收發(fā)器能力的個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，以及具有收發(fā)器能力的筆記本電腦。這些移動(dòng)裝置5也被稱(chēng)為移動(dòng)臺(tái)。
所述蜂窩至少部分地或全部交迭。在某些系統(tǒng)中，蜂窩可具有與圖示不同的形狀。在某些實(shí)施例中，基站3可以與在其關(guān)聯(lián)蜂窩外的移動(dòng)裝置5進(jìn)行通信。在另一些實(shí)施例中，移動(dòng)裝置5可以與移動(dòng)裝置5直接通信，而無(wú)需借助基站3。在另一些本發(fā)明實(shí)施例中，基站3可與另一個(gè)基站3直接通信。
在蜂窩中的移動(dòng)臺(tái)5和基站3之間的通信被同步于由基站3發(fā)射的符號(hào)和幀。在本領(lǐng)域中已知，基站3由精準(zhǔn)穩(wěn)定到百萬(wàn)分之一秒的時(shí)鐘獲得其定時(shí)。移動(dòng)臺(tái)5接收基站信號(hào)，并且用所述基站信號(hào)來(lái)同步其本身的內(nèi)部時(shí)鐘和定時(shí)。
在本領(lǐng)域中已知，美國(guó)使用的碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與GPS定時(shí)序列同步，而其他通信標(biāo)準(zhǔn)，如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)和寬帶碼分多址(WCDMA)，不提供與GPS時(shí)間同步的基站定時(shí)，因而被看作與GPS時(shí)間異步。而且，可以將基站和其定時(shí)看作彼此異步。
圖2所示為一個(gè)典型GPS系統(tǒng)的示意圖。GPS接收器或移動(dòng)臺(tái)5利用天線接收來(lái)自軌道衛(wèi)星101的信號(hào)103。在圖2中，移動(dòng)臺(tái)5可“看到”軌道衛(wèi)星群101(a)，101(b)，101(c)，101(d)。所述衛(wèi)星中的每一個(gè)分別發(fā)射信號(hào)103(a)，103(b)，103(c)，103(d)。
這些信號(hào)由副幀組成。每一副幀包含每秒50位的數(shù)據(jù)序列。所述每秒50位的數(shù)據(jù)序列包含已知的前同步碼、周時(shí)間(ToW)和副幀ID。所述前同步碼是在每一副幀開(kāi)始處預(yù)先確定的8位標(biāo)識(shí)符，和在每一副幀末端的2位(00)序列，這對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星都相同。ToW信號(hào)是準(zhǔn)確定義當(dāng)前副幀的開(kāi)始時(shí)間的17位序列。
為了能夠在很低的功率水平上接收到所述信號(hào)并將其從背景噪聲中提取出，所述數(shù)據(jù)序列利用已知偽隨機(jī)定時(shí)序列來(lái)調(diào)制。所述偽隨機(jī)序列也被稱(chēng)為黃金碼(gold code)，其長(zhǎng)1023位，在頻率1.023Mhz上被發(fā)射，亦即所述碼序列每數(shù)據(jù)位重復(fù)20次。
利用典型GPS系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)位置估計(jì)，是利用被稱(chēng)為三角測(cè)量的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該處理方法假設(shè)移動(dòng)臺(tái)5存儲(chǔ)的時(shí)間信號(hào)和軌道衛(wèi)星101是準(zhǔn)確同步的。從衛(wèi)星101反復(fù)發(fā)射所述偽隨機(jī)定時(shí)序列并由移動(dòng)臺(tái)5接收。然后，移動(dòng)臺(tái)5將所接收的序列和期望序列進(jìn)行比較，以確定定時(shí)延遲。通過(guò)利用所述定時(shí)延遲和準(zhǔn)確已知的衛(wèi)星位置，移動(dòng)臺(tái)估計(jì)指示出所述移動(dòng)臺(tái)可能位于的球形弧。這些球形弧的組合提供準(zhǔn)確的位置估計(jì)。假設(shè)估計(jì)系統(tǒng)正常工作，如果可以“看見(jiàn)”3個(gè)衛(wèi)星，那么3段弧在兩點(diǎn)相交。如果“看見(jiàn)”4個(gè)或更多衛(wèi)星，那么所述弧在一個(gè)位置上相交——假設(shè)在三維空間中作單個(gè)位置估計(jì)。
圖3所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖。移動(dòng)臺(tái)5包括天線301，GPS接收器303，及蜂窩收發(fā)器305。
天線301與GPS接收器303耦合。GPS接收器303被耦合到蜂窩收發(fā)器305。
此外，蜂窩收發(fā)器305包含GPS解調(diào)器313、定時(shí)序列估計(jì)器325、位置估計(jì)器319，以及位置寄存器323。
GPS解調(diào)器313被耦合到GPS接收器。GPS解調(diào)器313被進(jìn)一步耦合到定時(shí)估計(jì)器325。定時(shí)估計(jì)器325被耦合到位置估計(jì)器319。定時(shí)估計(jì)器被進(jìn)一步耦合到位置寄存器323。位置估計(jì)器319被進(jìn)一步耦合到位置寄存器323。
進(jìn)一步的實(shí)施例可以將位置值存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)中而非位置寄存器323中。本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例可以在處理器單元和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和功能性單元指令的相關(guān)存儲(chǔ)器中，實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)組件的功能。
移動(dòng)臺(tái)5可進(jìn)一步包含其它組件，以使其成為移動(dòng)通信站。所述與本發(fā)明實(shí)施例非直接相關(guān)的組件，未在圖3中標(biāo)出，也未在下文中描述。
天線301包含多帶寬收發(fā)天線，能夠接收和發(fā)射蜂窩網(wǎng)絡(luò)頻率成分，并且接收由衛(wèi)星101發(fā)射的GPS信號(hào)。接收到的信號(hào)被傳送給GPS接收器303。這些接收到的信號(hào)也通過(guò)GPS接收器303被傳送給蜂窩收發(fā)器305。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，使用一個(gè)以上的天線接收GPS和蜂窩信號(hào)。進(jìn)一步的實(shí)施例可以有一個(gè)或多個(gè)天線連接到蜂窩接收器305，及一個(gè)或多個(gè)天線連接到GPS接收器303。另外，在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)天線被僅耦合到蜂窩收發(fā)器305，并且至少一個(gè)天線被僅耦合到GPS接收器303。
GPS接收器303接收GPS射頻頻率信號(hào)分量，并通過(guò)互連309向蜂窩接收器305輸出GPS數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，向蜂窩接收器305輸出的GPS數(shù)據(jù)是所接收到的GPS信號(hào)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，所述GPS信號(hào)的采樣被輸出到蜂窩接收器305，從中可得出定時(shí)信息。
蜂窩收發(fā)器305內(nèi)的GPS解調(diào)器313接收由GPS接收器輸出的GPS數(shù)據(jù)，并且調(diào)制所述數(shù)據(jù)以產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，所述數(shù)據(jù)流被估計(jì)器325用于產(chǎn)生準(zhǔn)確的局部定時(shí)值。通過(guò)僅利用所述GPS數(shù)據(jù)而產(chǎn)生準(zhǔn)確的局部定時(shí)值，被稱(chēng)為普通GPS定時(shí)同步序列。
GPS定時(shí)估計(jì)器325進(jìn)一步接收來(lái)自位置寄存器323的已存位置估計(jì)。利用所述GPS數(shù)據(jù)和所述已存位置估計(jì)，GPS定時(shí)估計(jì)器325能夠通過(guò)將所述已存位置估計(jì)作為先驗(yàn)搜索窗的起始位置，得出定時(shí)同步序列。利用所述位置準(zhǔn)確的預(yù)先估計(jì)，提供了比其它實(shí)現(xiàn)方式更快速和功耗更低的定時(shí)同步序列。所述位置估計(jì)的使用也被稱(chēng)為位置輔助定時(shí)同步序列。
圖4所示為本發(fā)明第一實(shí)施例中使用的方法。
在起始步驟401，蜂窩收發(fā)器305和GPS接收器303執(zhí)行上電或重置。在步驟403，定時(shí)估計(jì)器325僅用GPS數(shù)據(jù)，執(zhí)行普通定時(shí)同步信號(hào)序列。該序列利用本領(lǐng)域已知的方法將移動(dòng)臺(tái)時(shí)間同步到GPS時(shí)間。
在步驟405，從所述定時(shí)同步序列獲取的GPS定時(shí)值，以及所接收的GPS定時(shí)信號(hào)被傳送到位置估計(jì)器319。利用從單獨(dú)接收到的GPS定時(shí)信號(hào)所導(dǎo)出的準(zhǔn)確GPS定時(shí)值和三角測(cè)量位置，可以算出GPS接收器的位置估計(jì)。
隨后在步驟407，所述GPS接收器的位置估計(jì)被存儲(chǔ)在位置寄存器323中。
而后，在步驟409，移動(dòng)臺(tái)5的GPS接收器嘗試刷新所估計(jì)的GPS時(shí)間。定時(shí)估計(jì)器325用本領(lǐng)域已知的位置輔助GPS定時(shí)同步序列方法，來(lái)嘗試產(chǎn)生同步的GPS定時(shí)值。
如果所述位置輔助GPS定時(shí)同步序列在第一預(yù)定的時(shí)間段(N秒)結(jié)束前成功，那么本方法轉(zhuǎn)到步驟405，并且所述新GPS定時(shí)值可以被位置估計(jì)器319用于產(chǎn)生新的位置估計(jì)。
如果第一預(yù)定時(shí)間段(N秒)結(jié)束后所存儲(chǔ)的位置輔助GPS定時(shí)同步序列尚未產(chǎn)生新的GPS定時(shí)值，例如當(dāng)前GPS接收器位置與已存的GPS接收器位置的差別很大，那么本方法轉(zhuǎn)到步驟411。
在步驟411，定時(shí)估計(jì)器325“忘記”已存位置值。換句話(huà)說(shuō)，所述定時(shí)估計(jì)器從所述位置輔助GPS定時(shí)同步序列模式轉(zhuǎn)換到普通GPS定時(shí)同步序列模式。
在步驟413，定時(shí)估計(jì)器325在普通GPS定時(shí)同步序列模式中，利用僅已知GPS信號(hào)的方法來(lái)執(zhí)行GPS定時(shí)估計(jì)。所述方法應(yīng)用大得多的“搜索窗”，并且通常將找出GPS定時(shí)信息，其中所述已存位置值不正確。
如果所述普通GPS定時(shí)同步序列在第二預(yù)定時(shí)間段(M秒)內(nèi)成功，那么本方法轉(zhuǎn)到步驟405，并且所述新GPS定時(shí)值可以被位置估計(jì)器319用于產(chǎn)生新的位置估計(jì)。
如果第二預(yù)定時(shí)間段(M秒)結(jié)束后所述普通GPS定時(shí)同步序列尚未產(chǎn)生新GPS定時(shí)值，例如當(dāng)前GPS接收器強(qiáng)度過(guò)低以致不能實(shí)現(xiàn)完全鎖定，那么本方法轉(zhuǎn)到步驟415。
在步驟415，時(shí)間估計(jì)器325“記起”在位置寄存器323中的被“忘記”的已存位置。換句話(huà)說(shuō)，時(shí)間估計(jì)器325從普通GPS時(shí)定時(shí)同步序列模式轉(zhuǎn)向位置輔助GPS定時(shí)同步序列模式。本方法隨之轉(zhuǎn)到步驟409，在步驟409，時(shí)間估計(jì)器325執(zhí)行位置輔助GPS定時(shí)同步序列。
已存位置輔助GPS定時(shí)同步序列和普通GPS定時(shí)同步序列的迭代過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，直到得到定時(shí)估計(jì)。例如，當(dāng)GPS接收器在室內(nèi)環(huán)境中，并且已存位置與當(dāng)前位置接近時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度可能在已存位置估計(jì)的第二輪迭代中較強(qiáng)，并且在此時(shí)計(jì)算出定時(shí)值。
參照?qǐng)D5描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。移動(dòng)臺(tái)5包括天線301、GPS接收器351、及蜂窩收發(fā)器353。
天線301被耦合到GPS接收器351。GPS接收器351被耦合到蜂窩收發(fā)器353。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在GPS接收器351和蜂窩收發(fā)器353之間傳送信號(hào)。
GPS接收器351包含GPS信號(hào)接收器303、GPS解調(diào)器313，以及定時(shí)估計(jì)器325。GPS信號(hào)接收器303具有耦合到天線301的輸入和耦合到GPS解調(diào)器313輸入的輸出。GPS解調(diào)器313的輸出耦合到定時(shí)估計(jì)器325的第一輸入。所述定時(shí)估計(jì)器具有耦合到蜂窩收發(fā)器353的位置估計(jì)器319的第一輸入/輸出，及耦合到蜂窩收發(fā)器353的位置寄存器323的第二個(gè)輸入/輸出。
GPS信號(hào)接收器303接收來(lái)自天線301的信號(hào)，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波，以向GPS解調(diào)器313輸出信號(hào)。然后，GPS解調(diào)器313對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，以提取存儲(chǔ)在GPS信號(hào)中的定時(shí)數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)。所述定時(shí)和信息數(shù)據(jù)隨后被傳送到定時(shí)估計(jì)器325。定時(shí)估計(jì)器325將所述定時(shí)信息傳送到蜂窩收發(fā)器353的位置估計(jì)器319，并且從蜂窩接收器353的位置寄存器323接收已存位置值。
因此，本發(fā)明的第二實(shí)施例與本發(fā)明的第一實(shí)施例不同，所述不同在于GPS解調(diào)和定時(shí)估計(jì)功能并非嵌入在蜂窩收發(fā)器系統(tǒng)內(nèi)，并且因此提供給蜂窩收發(fā)器系統(tǒng)的是解調(diào)后的定時(shí)和數(shù)據(jù)信號(hào)。
在本發(fā)明第二實(shí)施例的所有其他方面，以與前述實(shí)施例相似的方式運(yùn)作。
在上述兩個(gè)實(shí)施例中，位置信息在預(yù)定時(shí)間段后未被簡(jiǎn)單地舍棄，因而執(zhí)行普通時(shí)間同步序列頻率可大幅降低。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一和第二時(shí)間段固定在所述定時(shí)估計(jì)器內(nèi)。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一和第二時(shí)間段可以根據(jù)移動(dòng)臺(tái)工作的環(huán)境條件變化和調(diào)整。例如，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從在快速移動(dòng)交通工具內(nèi)行進(jìn)時(shí)到移動(dòng)臺(tái)大部分位于室內(nèi)時(shí)，所述時(shí)間段可能改變。
雖然上述內(nèi)容涉及例如嵌入在蜂窩遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)中的GPS接收器系統(tǒng)，但這種包含信號(hào)接收器、解調(diào)器、定時(shí)估計(jì)器、位置估計(jì)器和位置寄存器的GPS接收器，可以獨(dú)立于所述收發(fā)器系統(tǒng)工作。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，包含信號(hào)接收器、解調(diào)器、定時(shí)估計(jì)器、位置估計(jì)器和位置寄存器的GPS接收器，可以嵌入任何需要位置估計(jì)信息的系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星定位裝置，包含為位置估計(jì)提供定時(shí)數(shù)據(jù)的定時(shí)同步電路，所述電路被配置為，在第一模式中，在沒(méi)有位置估計(jì)的輔助的情況下，根據(jù)至少一個(gè)接收到的衛(wèi)星定位信號(hào)，提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，并且在第二模式中，在有位置估計(jì)的輔助的情況下，根據(jù)至少一個(gè)接收到的衛(wèi)星定位信號(hào)，提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)；所述定時(shí)同步電路被配置為，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，在所述第一和第二工作模式間轉(zhuǎn)換。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述定時(shí)同步電路被進(jìn)一步配置為，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第一時(shí)間段(N)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第二模式轉(zhuǎn)換到所述第一模式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述定時(shí)同步電路被進(jìn)一步配置為，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第二時(shí)間段(M)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第一模式轉(zhuǎn)換到所述第二模式。
4.如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包含位置估計(jì)電路，其被配置為接收所述定時(shí)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所述定時(shí)信息輸出位置估計(jì)。
5.如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述位置估計(jì)器電路進(jìn)一步包含位置寄存器。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述位置寄存器包含隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
7.如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述第一模式的操作為GPS定時(shí)同步序列。
8.如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述第二模式的操作為位置輔助GPS定時(shí)同步序列。
9.一種集成電路，包括如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的GPS裝置。
10.一種用于在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中產(chǎn)生定時(shí)數(shù)據(jù)的方法，所述系統(tǒng)包含用于為位置估計(jì)提供定時(shí)數(shù)據(jù)的定時(shí)同步電路，其中所述方法包含以下步驟接收至少一個(gè)全球定位衛(wèi)星信號(hào)；接收至少一個(gè)位置估計(jì)；在第一模式中，在沒(méi)有位置估計(jì)的輔助的情況下，根據(jù)所述至少一個(gè)衛(wèi)星定位信號(hào)，產(chǎn)生定時(shí)數(shù)據(jù)；在第二模式中，在有位置估計(jì)的輔助的情況下，根據(jù)所述至少一個(gè)衛(wèi)星定位信號(hào)，產(chǎn)生定時(shí)信息；根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，在所述兩模式間轉(zhuǎn)換。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述兩模式間轉(zhuǎn)換的步驟包含，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第一時(shí)間段(N)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第二模式轉(zhuǎn)換到所述第一模式。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，在所述兩模式間轉(zhuǎn)換的步驟進(jìn)一步包含，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在第二時(shí)間段(M)期間提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，從所述第一模式轉(zhuǎn)換到所述第二模式。
全文摘要
一種衛(wèi)星定位裝置，包含用于為位置估計(jì)提供時(shí)間數(shù)據(jù)的定時(shí)同步電路。所述電路被配置為，在第一模式中，在沒(méi)有位置估計(jì)輔助的情況下，根據(jù)至少一個(gè)接收到的衛(wèi)星定位信號(hào)提供定時(shí)數(shù)據(jù)，并且在第二模式中，在有位置估計(jì)輔助的情況下，根據(jù)至少一個(gè)接收到的衛(wèi)星定位信號(hào)提供定時(shí)數(shù)據(jù)。所述定時(shí)同步電路被配置為，根據(jù)所述定時(shí)同步電路是否在提供所述定時(shí)數(shù)據(jù)，在所述第一和第二模式的操作之間轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)G01S1/00GK1954233SQ200580015408
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者K·阿拉寧, J·敘耶里寧 申請(qǐng)人:諾基亞公司