專利名稱：接收設(shè)備、接收方法和移動(dòng)終端的制作方法
接收設(shè)備、接收方法和移動(dòng)終端技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及接收設(shè)備、接收方法和移動(dòng)終端。
背景技術(shù)：
近年來，各種電子設(shè)備，諸如汽車導(dǎo)航裝置和移動(dòng)電話，都已開始配備使用全球定位系統(tǒng)(GPS)的定位功能。一般情況下，當(dāng)在電子設(shè)備中使用GPS時(shí)，GPS模塊從四個(gè)以上的GPS衛(wèi)星接收信號(hào)，基于接收信號(hào)測(cè)量設(shè)備的位置，并通過顯示裝置的屏幕等將測(cè)量結(jié)果告知給用戶。更具體地說，GPS模塊解調(diào)接收信號(hào)，獲取每個(gè)GPS衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)，基于該軌道數(shù)據(jù)、時(shí)間信息以及接收信號(hào)的延時(shí)，借助于一個(gè)聯(lián)立方程求出設(shè)備的三維(3D)位置。使用四個(gè)以上的GPS衛(wèi)星作為接收目標(biāo)，就可以減小模塊的內(nèi)部時(shí)間和衛(wèi)星時(shí)間之間的誤差的影響。
這里，從GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)(LI帶和C/A碼)是這樣的信號(hào)利用1575. 42MHz的載波，借助碼長為1023、碼片速率為1. 023MHz的Gold碼，對(duì)50bps的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，再對(duì)這樣獲得的擴(kuò)頻信號(hào)執(zhí)行二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制。因而，為了讓GPS模塊從GPS衛(wèi)星接收信號(hào)，必須實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展碼、載波和數(shù)據(jù)的同步。
通常，安裝在電子設(shè)備上的GPS模塊執(zhí)行從接收信號(hào)的載波頻率到幾MHz以下的中頻(IF)的頻率轉(zhuǎn)換，然后執(zhí)行同步過程。例如，典型的IF為4. 092MHz、1. 023MHz、OHz等。 一般情況下，接收信號(hào)的信號(hào)電平小于熱噪聲的信號(hào)電平，信噪比(S/N)小于OdB，但可以通過擴(kuò)頻方案的處理增益對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。在GPS信號(hào)的情況下，例如，對(duì)Ibit數(shù)據(jù)長度的處理增益為 lOLogd. 023MHz/50) ^ 43dB。
過去，GPS接收機(jī)主要用于汽車導(dǎo)航，但近來GPS接收機(jī)已被安裝在移動(dòng)電話、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)(此后稱為“DSC”)等上面，面向GPS接收機(jī)的市場(chǎng)一直在增長。在性能發(fā)方面，靈敏度已經(jīng)提高，因而接收靈敏度在-150到-160dBm之間的GPS接收機(jī)越來越多。這成為現(xiàn)實(shí) 歸因于集成電路(IC)的集成度由于半導(dǎo)體工藝的小型化而增加，因而可以低成本地制造大規(guī)模電路，并且功耗已經(jīng)降低。
過去，用于汽車導(dǎo)航的GPS接收機(jī)基本上在使用時(shí)都是連續(xù)定位(典型地，每秒一次)，由于從汽車的大容量電池供電，所以工作時(shí)的功耗一般不是問題。同時(shí)，最近出現(xiàn)的單純的導(dǎo)航系統(tǒng)(個(gè)人導(dǎo)航裝置(PND))、移動(dòng)電話、DSC及其他移動(dòng)設(shè)備都是從小型電池供電，除了 PND以外，不再需要連續(xù)定位。在移動(dòng)設(shè)備中，電池的續(xù)航時(shí)間是非常重要的因素， 如果安裝的GPS接收機(jī)按照與過去相同的方式來工作，會(huì)極大地縮短電池的續(xù)航時(shí)間，并影響移動(dòng)設(shè)備的基本功能，因此希望避免出現(xiàn)上述情況。如上所述，最近一直在嘗試降低 GPS接收機(jī)的功耗，但連續(xù)工作時(shí)的功耗對(duì)于移動(dòng)設(shè)備而言是不夠的，在很多情況下通過間歇工作來降低功耗。通過間歇工作，減少了定位頻率，但是如果在不執(zhí)行定位時(shí)整個(gè)電路或僅除電路的少部分以外的絕大部分的電功率下降，那么預(yù)期也可以實(shí)現(xiàn)可靠降低平均功率的效果。
GPS接收機(jī)中的間歇工作引起睡眠狀態(tài)，在該睡眠狀態(tài)中，當(dāng)不執(zhí)行定位時(shí)只有必要的最少量的電路工作，這樣減小了電功率的時(shí)間平均值，從而降低了功耗。在睡眠 狀態(tài)中工作的必要的最少量電路包括低頻率的實(shí)時(shí)時(shí)鐘(此后稱為“RTC”，通常頻率為 32. 768kHz)和保存衛(wèi)星的軌道和時(shí)間信息等的備份存儲(chǔ)器。為了執(zhí)行間歇工作，必須在從 睡眠狀態(tài)恢復(fù)后的短時(shí)間內(nèi)重建來自每個(gè)衛(wèi)星的接收信號(hào)的同步。
重建接收信號(hào)同步的最簡單的方法就是在恢復(fù)后執(zhí)行與典型的GPS接收機(jī)開機(jī) 時(shí)相同的初始啟動(dòng)。典型GPS接收機(jī)的初始啟動(dòng)被分為三種類型，即冷啟動(dòng)、暖啟動(dòng)和熱啟 動(dòng)，這取決于是否可以使用星歷和歷書(它們是衛(wèi)星的軌道信息)。星歷是從衛(wèi)星單獨(dú)廣播 出去的軌道信息，由于它被用于定位計(jì)算，因此精度很高，但是有效期短。歷書是從所有衛(wèi) 星向外公共廣播的、所有衛(wèi)星的粗軌道信息，它的有效期短，被用于指定可接收的衛(wèi)星。冷 啟動(dòng)是在難以使用任一類型軌道信息時(shí)的初始啟動(dòng)，暖啟動(dòng)是在只有歷書可用時(shí)的初始啟 動(dòng)，熱啟動(dòng)是在有可能使用兩種類型的軌道信息時(shí)的初始啟動(dòng)。在冷啟動(dòng)和暖啟動(dòng)時(shí)，定位 一般要用大約30秒，但是在熱啟動(dòng)時(shí)，幾秒鐘那么短的時(shí)間就執(zhí)行定位，在最優(yōu)情況下可 以在I秒以內(nèi)執(zhí)行定位。
在執(zhí)行典型GPS接收機(jī)的典型初始啟動(dòng)、以便重建同步的間歇工作方法中，通常， 在初始階段通過冷啟動(dòng)或暖啟動(dòng)建立了初始定位后，執(zhí)行間歇工作，并執(zhí)行熱啟動(dòng)，它使定 位在短時(shí)間內(nèi)完成。在該方法的情況下，在GPS接收機(jī)內(nèi)有一個(gè)同步獲取單元在工作，它對(duì) 衛(wèi)星的接收信號(hào)獲取同步。由于同步獲取單元的處理負(fù)荷很大，因此在很多情況下保持同 步的同步保持單元的功耗很高，因而當(dāng)電池規(guī)定了峰值功率而非平均功率時(shí)，會(huì)出現(xiàn)問題。
為了降低峰值功率，有一種方法僅利用同步保持單元、而不使用同步獲取單元來 重建同步。為此，利用即使在睡眠期間也保留高精度的時(shí)間信息的方法，在從睡眠狀態(tài)恢 復(fù)后需要以擴(kuò)散碼的一個(gè)碼片(1/1. 023微秒)內(nèi)的精度來激活同步保持電路。在精度為 擴(kuò)散碼的一個(gè)碼片內(nèi)的情況下，執(zhí)行擴(kuò)散碼的同步的延遲鎖相環(huán)(DLL)可以立即執(zhí)行同步。 通常，同步保持單元包括保持同步的多個(gè)同步保持電路，并可以從多個(gè)衛(wèi)星同時(shí)接收信號(hào) 并對(duì)每個(gè)衛(wèi)星保持同步，但是由于測(cè)量時(shí)間的振蕩器的振蕩頻率的精度和穩(wěn)定性之間的關(guān) 系，睡眠期越長，保留高精度的時(shí)間信息越困難。
為了在睡眠期內(nèi)保留高精度的時(shí)間信息，有這樣一種方法由具有高精度的GPS 接收振蕩器(通常使用溫度補(bǔ)償TCX0，GPS的情形的例子為O. 5ppm)在睡眠狀態(tài)前使用計(jì)數(shù) 器測(cè)量具有低精度的RTC的頻率(幾十ppm)的結(jié)果被保存，并且在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，使用 睡眠狀態(tài)前的測(cè)量結(jié)果，在經(jīng)過的時(shí)間上通過RTC執(zhí)行糾錯(cuò)(專利文獻(xiàn)I)。使用該方法，在 睡眠狀態(tài)中，只有RTC工作，GPS接收振蕩器停止工作，在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，不使用同步獲 取單元就可以重建同步，從而預(yù)期可以可觀地減小功耗。
引用列表
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利No. 4164662。發(fā)明內(nèi)容
然而，是否能夠僅利用同步保持單元就立即重建同步取決于測(cè)量精度、睡眠時(shí)間 長度、以及RTC和GPS接收振蕩器在睡眠狀態(tài)中的穩(wěn)定性，還有GPS接收機(jī)自身的移動(dòng)速 度。具體地說，由于作為主要因素的、未被溫度補(bǔ)償?shù)腞TC的穩(wěn)定性問題，在實(shí)際使用中，測(cè)量結(jié)果時(shí)時(shí)刻刻地變化，并且在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后的糾錯(cuò)中出現(xiàn)偏差，因此難以有長的睡 眠時(shí)間。從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后的定位計(jì)算需要一段預(yù)定的時(shí)間，因此在難以提高間歇工作的 開關(guān)比的情況下，通過熱啟動(dòng)執(zhí)行初始定位的方法就平均功率而言沒什么優(yōu)點(diǎn)。另外，RTC 穩(wěn)定性的波動(dòng)使得很難保證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品的工作。
對(duì)GPS接收機(jī)的需求根據(jù)所安裝產(chǎn)品的屬性而不同，但是處于汽車導(dǎo)航的連續(xù)定 位和DSC常見的單次定位之間的居中需求，即，降低定位頻率(例如，位置數(shù)據(jù)的記錄)以及 在低功率下準(zhǔn)連續(xù)地執(zhí)行定位的需求不受RTC穩(wěn)定性的約束，并且希望實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性的間歇工作。
在此，鑒于上述問題提出了本公開，本公開意圖提供一種接收設(shè)備、接收方法和移 動(dòng)終端，它們是新穎并改進(jìn)的，通過在睡眠期間僅運(yùn)行計(jì)時(shí)器功能，當(dāng)從睡眠狀態(tài)恢復(fù)時(shí)基 于計(jì)時(shí)器功能的測(cè)量結(jié)果，對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并再次獲取 同步，就能夠減小平均功率和峰值功率。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種接收設(shè)備，包括接收單元，該接收單元從 全球定位系統(tǒng)(GPS)中的衛(wèi)星接收信號(hào)；頻率轉(zhuǎn)換單元，該頻率轉(zhuǎn)換單元將接收單元接收 的接收信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到預(yù)定的中間頻率(IF);同步獲取單元，該同步獲取單元執(zhí)行同步 獲取以便檢測(cè)頻率轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的IF信號(hào)中的擴(kuò)展碼的相位，并且檢測(cè)IF信號(hào)中的 載波頻率；同步保持單元，該同步保持單元將同步獲取單元檢測(cè)到的擴(kuò)展碼的相位和同步 獲取單元檢測(cè)到的載波頻率分配及設(shè)置給多個(gè)信道，所述多個(gè)信道被相互獨(dú)立地提供給每 個(gè)衛(wèi)星，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)衛(wèi)星，該同步保持單元利用所設(shè)置的擴(kuò)展碼的相位及載波頻率保 持?jǐn)U展碼和載波的同步，并解調(diào)包含在IF信號(hào)中的消息；和控制單元，該控制單元利用同 步保持單元解調(diào)出的消息執(zhí)行包括定位計(jì)算在內(nèi)的操作控制。同步保持單元可包括擴(kuò)散碼 生成單元，該擴(kuò)散碼生成單元生成與擴(kuò)展碼同步的擴(kuò)散碼，并且同步保持單元參考計(jì)數(shù)器， 該計(jì)數(shù)器在使用溫度補(bǔ)償振蕩器作為振蕩源的時(shí)鐘下工作，所述溫度補(bǔ)償振蕩器按預(yù)定頻 率振蕩，并且在不執(zhí)行定位操作的睡眠期內(nèi)，只有計(jì)數(shù)器可以工作，同步保持單元可以停止 生成擴(kuò)散碼，并且當(dāng)所述睡眠期終止時(shí)，控制單元對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，可根據(jù)由所述計(jì)數(shù)器測(cè)量 的經(jīng)過的時(shí)間、對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且被分配給每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼生 成單元可根據(jù)預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)開始工作。
接收設(shè)備還可以包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘消耗的功率比時(shí)鐘低；和存儲(chǔ)器，該 存儲(chǔ)器即使在睡眠期間也保存值。控制單元可以參照兩個(gè)或更多的點(diǎn)將睡眠期開始前實(shí)時(shí) 時(shí)鐘下的計(jì)數(shù)器的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，當(dāng)睡眠期開始時(shí)使實(shí)時(shí)時(shí)鐘而不是計(jì)數(shù)器工作，當(dāng) 睡眠期終止時(shí)利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的計(jì)數(shù)器的值將實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)器 的經(jīng)過的時(shí)間，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，利用轉(zhuǎn)換得到的經(jīng)過的時(shí)間的信息，對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn) 進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且根據(jù)預(yù)測(cè)出的起始點(diǎn)使分配給每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼生成單元開始工作。
控制單元可以將在給定的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)期間的計(jì)數(shù)器的值與在給定的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn) 期間實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間之間的一個(gè)或多個(gè)比值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，當(dāng)睡眠期終止時(shí)，利 用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的經(jīng)過的時(shí)間的一個(gè)或多個(gè)比值的信息，預(yù)測(cè)計(jì)數(shù)器的經(jīng)過的時(shí)間與實(shí) 時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間之間的比值，并利用預(yù)測(cè)結(jié)果將實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)器 的經(jīng)過的時(shí)間。
當(dāng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間的比值等于或小于預(yù)定值時(shí)，在睡眠期內(nèi)可以使實(shí)時(shí)時(shí) 鐘而不是計(jì)數(shù)器工作，當(dāng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間的比值高于預(yù)定值時(shí)，在睡眠期內(nèi)只讓計(jì) 數(shù)器工作。
控制單元可以考慮在睡眠期內(nèi)衛(wèi)星的多普勒頻移的變化量，校正睡眠期終止時(shí)刻 的數(shù)字控制振蕩器的值。
擴(kuò)散碼生成單元可以包括數(shù)字控制振蕩器以及擴(kuò)展碼生成器，擴(kuò)展碼生成器接收 數(shù)字控制振蕩器的輸出信號(hào)并生成擴(kuò)展碼。
接收單元、頻率轉(zhuǎn)換單元、同步獲取單元以及控制單元的操作可以在睡眠期內(nèi)停止。
此外，根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種接收方法，包括從全球定位系統(tǒng) (GPS)中的衛(wèi)星接收信號(hào)；將接收到的接收信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到預(yù)定的中間頻率(IF);執(zhí)行 同步獲取以便檢測(cè)轉(zhuǎn)換得到的IF信號(hào)中的擴(kuò)展碼的相位，并且檢測(cè)IF信號(hào)中的載波頻率； 生成與所述擴(kuò)展碼同步的擴(kuò)散碼，利用同步保持單元將通過同步獲取檢測(cè)到的擴(kuò)展碼的相 位和通過同步獲取檢測(cè)到的載波頻率分配及設(shè)置給多個(gè)信道，利用所設(shè)置的擴(kuò)展碼的相位 及載波頻率保持?jǐn)U展碼和載波的同步，并解調(diào)包含在IF信號(hào)中的消息，其中所述多個(gè)信道 被相互獨(dú)立地提供給每個(gè)衛(wèi)星，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)衛(wèi)星，所述同步保持單元參考計(jì)數(shù)器，該計(jì) 數(shù)器在使用按預(yù)定頻率振蕩的溫度補(bǔ)償振蕩器作為振蕩源的時(shí)鐘下工作；利用解調(diào)出的消 息執(zhí)行包括定位計(jì)算在內(nèi)的操作控制；以及在不執(zhí)行定位操作的睡眠期內(nèi)，只讓計(jì)數(shù)器工 作，停止生成擴(kuò)散碼，當(dāng)睡眠期終止時(shí)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，根據(jù)由計(jì)數(shù)器測(cè)量的經(jīng)過的時(shí)間、對(duì) 擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且根據(jù)預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星重新開始生成 擴(kuò)散碼。
此外，根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行 從全球定位系統(tǒng)(GPS)中的衛(wèi)星接收信號(hào)；將接收到的接收信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到預(yù)定的中間 頻率(IF);執(zhí)行同步獲取以便檢測(cè)轉(zhuǎn)換得到的IF信號(hào)中的擴(kuò)展碼的相位，并且檢測(cè)IF信 號(hào)中的載波頻率；生成與所述擴(kuò)展碼同步的擴(kuò)散碼，利用同步保持單元將通過同步獲取檢 測(cè)到的擴(kuò)展碼的相位和通過同步獲取檢測(cè)到的載波頻率分配及設(shè)置給多個(gè)信道，利用所設(shè) 置的擴(kuò)展碼的相位及載波頻率保持?jǐn)U展碼和載波的同步，并解調(diào)包含在IF信號(hào)中的消息， 其中所述多個(gè)信道被相互獨(dú)立地提供給每個(gè)衛(wèi)星，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)衛(wèi)星，所述同步保持單 元參考計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器在使用按預(yù)定頻率振蕩的溫度補(bǔ)償振蕩器作為振蕩源的時(shí)鐘下工 作；利用解調(diào)出的消息執(zhí)行包括定位計(jì)算在內(nèi)的操作控制；以及在不執(zhí)行定位操作的睡眠 期內(nèi)，只讓計(jì)數(shù)器工作，停止生成擴(kuò)散碼，并且當(dāng)睡眠期終止時(shí)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，根據(jù)由計(jì)數(shù) 器測(cè)量的經(jīng)過的時(shí)間、對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且根據(jù)預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)，對(duì)于 每個(gè)衛(wèi)星重新開始生成擴(kuò)散碼。
此外，根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種移動(dòng)終端，該移動(dòng)終端與上述接收 設(shè)備交換命令和信息。
本發(fā)明的有益效果
如上所述，根據(jù)本公開，有可能提供一種接收設(shè)備、接收方法和移動(dòng)終端，它們是 新穎并改進(jìn)的，通過在睡眠期間僅運(yùn)行計(jì)時(shí)器功能，當(dāng)從睡眠狀態(tài)恢復(fù)時(shí)基于計(jì)時(shí)器功能 的測(cè)量結(jié)果，對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并再次獲取同步，就能夠減小平均功率和峰值功率。
[圖I]圖I是圖示根據(jù)本公開的GPS模塊的配置的框圖。[圖2]圖2是圖示圖I所示的同步獲取單元的詳細(xì)配置的例子的框圖。[圖3]圖3是圖示圖I所示的同步獲取單元的詳細(xì)配置的另一個(gè)例子的框圖。[圖4]圖4是圖示從數(shù)字匹配濾波器輸出的相關(guān)信號(hào)的峰值的例子的示意圖。[圖5]圖5是圖示作為衛(wèi)星的軌道信息的星歷和歷書的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖。[圖6]圖6是圖示借助熱啟動(dòng)的間歇工作的原理的示意圖。[圖7]圖7是圖示包含在圖I所示的GPS模塊10中的同步保持單元50的配置的 示意圖。[圖8]圖8是圖示圖7所示的信道電路100的配置的示意圖。[圖9]圖9是圖示在DLL的控制下保持接收信號(hào)中的擴(kuò)展碼與擴(kuò)散碼生成器的相 位的同步的狀態(tài)的示意圖。[圖10]圖10是圖示接收信號(hào)和經(jīng)過的時(shí)間之間的關(guān)系的示意圖。[圖11]圖11是圖示為每個(gè)衛(wèi)星正確設(shè)置擴(kuò)散碼生成器的起始點(diǎn)的例子的示意 圖。[圖12]圖12是通過曲線示衛(wèi)星的多普勒頻移變化的例子的示意圖。[圖13]圖13是圖示GPS模塊10的操作的流程圖。[圖14]圖14是圖示當(dāng)RTC64的時(shí)間變化時(shí)CPU60讀取計(jì)數(shù)器90的值的例子的
示意圖。[圖15]圖15是圖示隨時(shí)間改變的RTC64的頻率變化的例子的示意圖。[圖16]圖16是根據(jù)本公開的實(shí)施例圖示內(nèi)置有GPS模塊10的數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī) 200的配置的示意圖。[圖17A]圖17A是根據(jù)本公開的實(shí)施例圖示GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200 的操作的流程圖。[圖17B]圖17B是根據(jù)本公開的實(shí)施例圖示GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200 的操作的流程圖。[圖18A]圖18A是根據(jù)本公開的實(shí)施例圖示GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200 的操作的流程圖。[圖18B]圖18B是根據(jù)本公開的實(shí)施例圖示GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200 的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖詳細(xì)描述本公開的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在本說明書和附圖中，具有 基本相同功能和結(jié)構(gòu)的元件用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)注，并省略重復(fù)說明。另外，將按下列順序來說明?！碔.本公開的實(shí)施例>[1-1.根據(jù)本公開的GPS模塊的硬件配置]
[1-2.同步重建方法]
<2.具有GPS模塊的設(shè)備的說明>
<3.結(jié)論〉
[1-1. GPS模塊的硬件配置]
首先將描述根據(jù)本公開的GPS模塊的硬件配置。圖1是圖示根據(jù)本公開的GPS模 塊10的硬件配置的例子的框圖。下面將參照?qǐng)D1來描述GPS模塊的硬件配置。
參考圖1，GPS模塊10包括天線12、頻率轉(zhuǎn)換單元20、同步獲取單元40、同步保持 單元50、中央處理單元(CPU) 60、實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC) 64、計(jì)時(shí)器68、存儲(chǔ)器70、XO (晶振，晶體 振蕩器)72、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO) 74和倍頻器/分頻器76。
X072振蕩產(chǎn)生具有預(yù)定頻率(例如，約32. 768kHz)的信號(hào)Dl，并將該振蕩信號(hào)Dl 提供給RTC64。TCX074振蕩產(chǎn)生具有不同頻率(例如，約16. 368MHz)的信號(hào)D2，并將該振蕩 信號(hào)D2提供給倍頻器/分頻器76和頻率合成器28。
倍頻器/分頻器76基于來自CPU60的指令，對(duì)從TCX074提供的信號(hào)D2執(zhí)行倍頻 和分頻之一或二者。然后，倍頻器/分頻器76將通過執(zhí)行倍頻和分頻之一或二者所獲得的 信號(hào)D4提供給頻率轉(zhuǎn)換單元20的頻率合成器28、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 36、CPU60、計(jì)時(shí)器68、 存儲(chǔ)器70、同步獲取單元40和同步保持單元50。
天線12接收從GPS衛(wèi)星(它是GPS用衛(wèi)星)發(fā)射的、包括導(dǎo)航消息等的無線電信號(hào) (例如，1575. 42MHz的載波被擴(kuò)展的射頻(RF)信號(hào))，將該無線電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)D5，并將 電信號(hào)D5提供給頻率轉(zhuǎn)換單元20。
頻率轉(zhuǎn)換單元20包括低噪聲放大器(LNA)22、帶通濾波器(BPF)24、放大器26、頻 率合成器28、乘法器30、放大器32、低通濾波器(LPF) 34和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 36。頻率轉(zhuǎn) 換單元20將通過天線12接收的、具有1575. 42MHz高頻的信號(hào)D5下變頻為頻率例如約為1. 023MHz的信號(hào)D14，以供簡單的數(shù)字信號(hào)處理(下面將描述)使用。
LNA22放大從天線12提供的信號(hào)D5，將放大后的信號(hào)提供給BPF24。BPF24由表 面聲波(SAW)濾波器構(gòu)成，從LNA22所放大的信號(hào)D6的頻率分量中提取特定的頻率分量， 并將提取出來的頻率分量提供給放大器26。放大器26對(duì)具有BPF24所提取的頻率分量的 信號(hào)D7 (頻率Fkf)進(jìn)行放大，并將放大后的信號(hào)提供給乘法器30。
頻率合成器28基于來自CPU60的指令D9，利用從TCX074提供的信號(hào)D2，生成頻率 為Fuj的信號(hào)D10。然后，頻率合成器28將生成的頻率為Fuj的信號(hào)DlO提供給乘法器30。
乘法器30使從放大器26提供的、頻率為Fkf的信號(hào)D8與從頻率合成器28提供的、 頻率為Fuj的信號(hào)DlO相乘。換言之，乘法器30將頻率信號(hào)下變頻為IF信號(hào)Dll(例如，頻 率約為1. 023MHz的IF頻率信號(hào))。
放大器32放大由乘法器30下變頻得到的IF信號(hào)Dl I，并將放大后的IF信號(hào)提供 給 LPF34。
LPF34從放大器30放大的IF信號(hào)D12的頻率分量中提取低頻分量，并將具有所 提取的低頻分量的信號(hào)D13提供給ADC36。在圖1給出的例子中LPF34設(shè)在放大器32和 ADC36之間，但在放大器32和ADC36之間可設(shè)置BPF。
ADC36通過采樣將從LPF34提供的模擬類型的IF信號(hào)D13轉(zhuǎn)換成數(shù)字類型的信 號(hào)，并將轉(zhuǎn)換成數(shù)字類型信號(hào)的IF信號(hào)D14逐個(gè)比特地提供給同步獲取單元40和同步保持單元50。
同步獲取單元40基于CPU60的控制，利用從倍頻器/分頻器76提供的信號(hào)D3， 對(duì)從ADC36提供的IF信號(hào)D14的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼執(zhí)行同步獲取。另外，同步獲取單元 40檢測(cè)IF信號(hào)D14的載波頻率。然后，同步獲取單元40將PRN碼的相位、IF信號(hào)D14的 載波頻率等提供給同步保持單元50和CPU60。
同步保持單元50基于CPU60的控制，利用從倍頻器/分頻器76提供的信號(hào)D3，保 持從ADC36提供的IF信號(hào)D14的PRN碼及載波的同步。更具體地，同步保持單元50在工 作時(shí)使用從同步獲取單元40提供的IF信號(hào)D14的載波頻率或PRN碼的相位作為初始值。 然后，同步保持單元50解調(diào)包含在從ADC36提供的IF信號(hào)D14中的導(dǎo)航消息，并將解調(diào)的 導(dǎo)航消息、PRN碼的相位以及高精度的載波頻率提供給CPU60。
CPU60基于從同步保持單元50提供的導(dǎo)航消息、PRN碼的相位以及載波頻率，計(jì)算 每個(gè)GPS衛(wèi)星的位置和速度，藉此來計(jì)算GPS模塊10的位置。另外，CPU60可以基于導(dǎo)航 消息來校正RTC64的時(shí)間信息。另外，CPU60可以連接至控制端、輸入/輸出(I/O)端、其 它功能端等，并執(zhí)行多種控制處理。
RTC64利用從X072提供的具有預(yù)定頻率的信號(hào)Dl來測(cè)量時(shí)間。RTC64測(cè)得的時(shí) 間由CPU60適當(dāng)?shù)匦Ｕ?br>
計(jì)時(shí)器68利用從倍頻器/分頻器76提供的信號(hào)D4來計(jì)數(shù)時(shí)間。例如當(dāng)決定 CPU60的各種控制的起始時(shí)刻時(shí)參考計(jì)時(shí)器68。例如，CPU60在基于同步獲取單元40所獲 取的PRN碼的相位決定開始同步保持單元50的PRN碼生成器的操作的時(shí)刻之時(shí)參考計(jì)時(shí) 器68。
存儲(chǔ)器70包括隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)或類似的存儲(chǔ)器，并用作 CPU60使用的工作空間、程序存儲(chǔ)單元或?qū)Ш较⒋鎯?chǔ)單元等。在存儲(chǔ)器70中，RAM用作 CPU60執(zhí)行各種處理時(shí)的工作區(qū)等。此外，RAM可用于各種輸入數(shù)據(jù)的緩沖，并保存同步保 持單元50所獲得的、作為GPS衛(wèi)星的軌道信息的星歷和歷書以及計(jì)算過程產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù) 或計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)。此外，在存儲(chǔ)器70中，ROM用作存儲(chǔ)各種程序、固定數(shù)據(jù)等的裝置。在存 儲(chǔ)器70中，非易失存儲(chǔ)器可用作在GPS模塊10關(guān)機(jī)時(shí)存儲(chǔ)作為GPS衛(wèi)星的軌道信息的星 歷和歷書、定位結(jié)果的位置信息、TCX074的誤差量等的裝置。
在圖1所示的GPS模塊10的配置中，除X072、TCX074、天線12和BPF24之外的模 塊可被安裝在配置為單個(gè)芯片的集成電路中。
此外，同步獲取單元40使用例如匹配濾波器，以便高速地執(zhí)行擴(kuò)展碼的同步獲 取。具體地，例如，同步獲取單元40可使用圖2所示的所謂橫向?yàn)V波器40a作為匹配濾波 器?；蛘?，例如，同步獲取單元40可使用圖3所示的、采用快速傅里葉變換(FFT)的數(shù)字匹 配濾波器40b作為匹配濾波器。
例如，參考圖3，數(shù)字匹配濾波器40b包括存儲(chǔ)器41、FFT單元42、存儲(chǔ)器43、擴(kuò)展 碼生成器44、FFT單元45、存儲(chǔ)器46、乘法器47、反向傅里葉變換(IFFT)單元48和峰值檢 測(cè)器49。
存儲(chǔ)器41緩沖由頻率轉(zhuǎn)換單元20的ADC36采樣的IF信號(hào)。FFT單元42讀取由 存儲(chǔ)器41緩沖的IF信號(hào)，并對(duì)該IF信號(hào)執(zhí)行FFT。存儲(chǔ)器43緩沖已經(jīng)受FFT單元42的 FFT運(yùn)算的、從時(shí)域IF信號(hào)轉(zhuǎn)換來的頻域信號(hào)。
同時(shí)，擴(kuò)展碼生成器44生成與從GPS衛(wèi)星接收的RF信號(hào)中的擴(kuò)展碼相同的擴(kuò)展碼。FFT單元45對(duì)擴(kuò)展碼生成器44生成的擴(kuò)展碼執(zhí)行FFT。存儲(chǔ)器46緩沖經(jīng)受FFT單元 45的FFT運(yùn)算的、從時(shí)域的擴(kuò)展碼轉(zhuǎn)換來的頻域擴(kuò)展碼。
乘法器47使緩沖在存儲(chǔ)器43中的頻域信號(hào)與緩沖在存儲(chǔ)器46中的頻域擴(kuò)展碼相乘。IFFT單元48對(duì)從乘法器47輸出的相乘后的頻域信號(hào)執(zhí)行反向FFT。結(jié)果，獲得來自GPS衛(wèi)星的RF信號(hào)中的擴(kuò)展碼與擴(kuò)展碼生成器44生成的擴(kuò)展碼之間的時(shí)域相關(guān)信號(hào)。 然后，峰值檢測(cè)器49檢測(cè)從IFFT單元48輸出的相關(guān)信號(hào)的峰值。
數(shù)字匹配濾波器40b可被實(shí)施為利用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)執(zhí)行各單元的處理的軟件，這些單元例如是FFT單元42和45、擴(kuò)展碼生成器44、乘法器47、IFFT單元48和峰值檢測(cè)器49。
圖4是圖示數(shù)字匹配濾波器40a或40b獲得的相關(guān)信號(hào)的峰值的例子的示意圖。 參考圖4，檢測(cè)出峰值P1，在該峰值Pl處，在對(duì)應(yīng)于一個(gè)周期的相關(guān)信號(hào)的輸出波形中突起一個(gè)相關(guān)電平。峰值Pl在時(shí)間軸上的位置對(duì)應(yīng)于擴(kuò)展碼的頭部。換言之，同步獲取單元40 可以通過檢測(cè)峰值Pl來檢測(cè)從GPS衛(wèi)星接收的接收信號(hào)的同步(B卩，檢測(cè)擴(kuò)展碼的相位)。
[1-2.同步重建概述]
下面描述根據(jù)本實(shí)施例由GPS模塊10執(zhí)行的同步重建的概況。圖5是圖示作為衛(wèi)星的軌道信息的星歷和歷書的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖。在從GPS衛(wèi)星接收的信號(hào)中，數(shù)據(jù)速率為50bps，一幀包括五個(gè)子幀，時(shí)鐘校正信息和衛(wèi)星信息被包含在第一子幀中 ，作為從單個(gè)衛(wèi)星廣播的軌道信息的星歷被包含在第二和第三子幀中，而作為從所有衛(wèi)星公共廣播的軌道信息的歷書被包含在第四和第五子幀中。
前同步碼和數(shù)據(jù)被包含在一個(gè)子幀中，并且一個(gè)子幀被配置為包括10組30bit數(shù)據(jù)。
圖6是圖示借助熱啟動(dòng)的間歇工作的原理的示意圖。如上所述，在執(zhí)行一般用于同步重建的GPS接收機(jī)的初始啟動(dòng)的間歇工作方法中，通常，在初始階段通過冷或暖啟動(dòng)建立了初始定位后，執(zhí)行間歇工作，并執(zhí)行圖6所示的熱啟動(dòng)，該熱啟動(dòng)使得能在短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行定位。在該方法的情況下，在GPS接收機(jī)中，同步獲取單元(例如，圖1的同步獲取單元 40)對(duì)衛(wèi)星的接收信號(hào)進(jìn)行操作。同步獲取單元具有大處理負(fù)荷，因此很可能功耗遠(yuǎn)大于同步保持單元(例如，圖1的同步保持單元50)，因而當(dāng)電池規(guī)定峰值功率而非平均功率時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。
在本實(shí)施例中，不使用同步獲取單元，而在同步保持單元中重建同步，因而降低了 GPS模塊的平均功率和峰值功率。此時(shí)，通過使同步保持單元中的一些組件工作，而不是讓同步保持單元中的所有組件都工作，在睡眠期間以偽方式保持衛(wèi)星信號(hào)的同步。
圖7是圖示包含在圖1所示的GPS模塊10中的同步保持單元50的配置的示意圖。 如圖7所示，同步保持單元50包括基于來自TCX074的時(shí)鐘執(zhí)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器90和信道電路100，每個(gè)信道電路100被設(shè)為對(duì)應(yīng)于一個(gè)GPS衛(wèi)星并保持該GPS衛(wèi)星的同步。信道電路 100包括用于執(zhí)行碼同步的碼跟蹤環(huán)以及用于執(zhí)行載波同步的載波跟蹤環(huán)。當(dāng)如上所述地設(shè)置多個(gè)信道電路100時(shí)，同步保持單元50可以并行地保持多個(gè)GPS衛(wèi)星的同步。
圖8是圖示圖7所示的信道電路100的配置的示意圖。如圖8所示,信道電路100 包括 Costas 環(huán) 101 和 DLL102。
通過乘法器104使與IF信號(hào)D14相對(duì)應(yīng)的IF信號(hào)乘以由擴(kuò)展碼生成器(PN生成 器，此后稱為“PNG”)154生成的、具有相位P的擴(kuò)展碼(圖8中表示為Prompt(P))而獲得 的信號(hào)被輸入到Costas環(huán)101中。同時(shí)，在信道電路100中，與由天線12和頻率轉(zhuǎn)換單元 20獲得的IF信號(hào)D14相對(duì)應(yīng)的IF信號(hào)被輸入到DLL102中。
在Costas環(huán)101中，乘法器108使輸入信號(hào)乘以由數(shù)字控制振蕩器(NCO) 106生 成的再現(xiàn)載波的余弦分量。同時(shí)，乘法器110使輸入信號(hào)乘以NC0106生成的再現(xiàn)載波的 正弦分量。在Costas環(huán)101中，乘法器108獲得的同相分量的信號(hào)的預(yù)定頻帶分量通過 LPFl 12，該信號(hào)被提供給檢相器118、二進(jìn)制化電路120和平方和計(jì)算電路122。另一方面， 在Costas環(huán)101中，乘法器110獲得的正交分量的信號(hào)的預(yù)定頻帶分量通過LPF114，該信 號(hào)被提供給檢相器118和平方和計(jì)算電路122。在Costas環(huán)101中，檢相器118基于分別 從LPFl 12和114輸出的信號(hào)檢測(cè)出的相位信息通過環(huán)路濾波器116被提供給NC0106。在 Costas環(huán)101中，分別從LPFl 12和114輸出的信號(hào)被提供給平方和計(jì)算電路122，由平方和 計(jì)算電路122計(jì)算出的平方和(I2+Q2)被輸出作為關(guān)于具有相位P的擴(kuò)展碼的相關(guān)值(P)。 另外，在Costas環(huán)101中，從LPFl 12輸出的信號(hào)被提供給二進(jìn)制化電路120，通過二進(jìn)制化 獲得的信息被輸出作為導(dǎo)航消息。
同時(shí)，在DLL102中，乘法器124使輸入的IF信號(hào)乘以由PNG154生成的、具有比P 早的相位E的擴(kuò)展碼(圖8中表示為Early(E))。此外，乘法器126使輸入的IF信號(hào)乘以由 PNG154生成的、具有比P晚的相位L的擴(kuò)展碼(圖8中表示為Late(L))。在DLL102中，乘 法器128使乘法器124獲得的信號(hào)乘以由Costas環(huán)101中的NC0106生成的再現(xiàn)載波的余 弦分量。此外，乘法器130使乘法器124獲得的信號(hào)乘以由NC0106生成的再現(xiàn)載波的正弦 分量。然后，在DLL102中，乘法器128獲得的同相分量的信號(hào)的預(yù)定頻帶分量通過LPF132， 該信號(hào)被提供給平方和計(jì)算電路136。同時(shí)，在DLL102中，乘法器130獲得的正交分量的 信號(hào)的預(yù)定頻帶分量通過LPF134，該信號(hào)被提供給平方和計(jì)算電路136。此外，在DLL102 中，乘法器138使乘法器126獲得的信號(hào)乘以由Costas環(huán)101中的NC0106生成的再現(xiàn)載 波的余弦分量。此外，乘法器140使乘法器126獲得的信號(hào)乘以由NC0106生成的再現(xiàn)載波 的正弦分量。然后，在DLL102中，乘法器138獲得的同相分量的信號(hào)的預(yù)定頻帶分量通過 LPF142，該信號(hào)被提供給平方和計(jì)算電路146。同時(shí)，在DLL102中，乘法器140獲得的正交 分量的信號(hào)的預(yù)定頻帶分量通過LPF144，該信號(hào)被提供給平方和計(jì)算電路146。
在DLL102中，分別從平方和計(jì)算電路136和146輸出的信號(hào)被輸送到檢相器148， 由檢相器148基于這些信號(hào)檢測(cè)出的相位信息通過環(huán)路濾波器150被提供給NC0152。另 外，通過PNG154基于由NC0152生成的具有預(yù)定頻率的信號(hào)生成相位分別為E、P和L的擴(kuò) 展碼。此外，在DLL102中，由平方和計(jì)算電路136計(jì)算出的平方和(I2+Q2)被輸出作為關(guān)于 具有相位E的擴(kuò)展碼的相關(guān)值(E)。此外，在DLL102中，由平方和計(jì)算電路146計(jì)算出的平 方和(I2+Q2)被輸出作為關(guān)于具有相位L的擴(kuò)展碼的相關(guān)值(L)。
下面將詳細(xì)描述由具有上述配置的同步保持單元50保持的間歇同步。
在本實(shí)施例中，在睡眠期內(nèi)，只有計(jì)數(shù)器90在工作，其余的組件都停止了。因而， 進(jìn)行重新同步，使得在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星、根據(jù)由計(jì)數(shù)器90計(jì)數(shù)的經(jīng)過的 時(shí)間對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)執(zhí)行預(yù)測(cè)計(jì)算，分配給每個(gè)衛(wèi)星的、包括NC0152和PNG154在內(nèi) 的擴(kuò)散碼生成器根據(jù)在同步保持單元50中預(yù)測(cè)出的起始點(diǎn)而啟動(dòng)。結(jié)果，在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后可以在非常短的時(shí)間內(nèi)就恢復(fù)同步，基本上不用運(yùn)行同步獲取單元40就可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行定位，因而可以減小平均功耗和峰值功耗。
在該方法中，GPS接收振蕩器(一般為TCX074)即使在睡眠狀態(tài)下也工作，因而睡眠狀態(tài)下的功耗大于在使用RTC的方法中的功耗。然而，近年來，TCXO的功耗也已經(jīng)降低， 當(dāng)即使不必進(jìn)行連續(xù)定位，而需要按某個(gè)頻率進(jìn)行定位時(shí)，可以以穩(wěn)定的低功率來執(zhí)行準(zhǔn)連續(xù)定位。
在可以從GPS衛(wèi)星接收到信號(hào)并且可以進(jìn)行定位的工作狀態(tài)下，如圖9所示，根據(jù) DLL102的控制，保持接收信號(hào)中的擴(kuò)展碼與包括圖8所示的NC0152和PNG154在內(nèi)的擴(kuò)散碼生成器的相位的同步。然而，當(dāng)GPS模塊10進(jìn)入睡眠狀態(tài)并且同步保持單元50完全停止工作時(shí)，不再保持同步。為了在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后立即執(zhí)行重新同步，必須以一個(gè)碼片(大約I μ s)內(nèi)的誤差知道擴(kuò)散碼的相位，但是由于擴(kuò)散碼的相位信息在睡眠狀態(tài)中丟失，因此難以獲取重新同步。
為此，在本實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器90在睡眠狀態(tài)中工作，該計(jì)數(shù)器90是測(cè)量衛(wèi)星信號(hào)的定時(shí)的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器90計(jì)數(shù)比RTC64更高分辨率的時(shí)間。因而，當(dāng)建立同步時(shí)，同步保持單元50可以指定來自衛(wèi)星的接收信號(hào)的定時(shí)，并可以使用測(cè)量出的定時(shí)的高分辨率時(shí)間來執(zhí)行定位計(jì)算。
擴(kuò)散碼生成器被配置為使得圖8所示的NC0152和PNG154組合在一起，并且 PNG154可以在計(jì)數(shù)器90計(jì)數(shù)的給定時(shí)間上、以擴(kuò)展碼的初始相位開始啟動(dòng)。在GPS的情形下，由于衛(wèi)星中的擴(kuò)散碼的碼片速率為1. 023MHz，因此NCO被配置為以1. 023MHz為中心改變頻率，可以通過該頻率設(shè)置使得擴(kuò)散碼的相位變?cè)缁蜃兺怼?br>
基于GPS接收振蕩器測(cè)得的接收信號(hào)中的擴(kuò)散碼的碼片速率(fc Hz)和按1. 023MHz的碼片速率、隨經(jīng)過的時(shí)間而變的相位偏移(Λρ[碼片];1 [碼片]假定為 l/1.023[ysec])已知與下列值成比例與基于同一 GPS接收振蕩器測(cè)得的接收信號(hào)中的載波頻率的標(biāo)稱值1，575. 42 [MHz]之差(Af [Hz])以及經(jīng)過的時(shí)間(t [sec])，滿足下式
fc=l. 023X 106+Af/1540[Hz] — (I)
Δ ρ=- Δ f/1540 · t---(2)
圖10是圖示接收信號(hào)和經(jīng)過的時(shí)間之間的關(guān)系的示意圖。執(zhí)行載波同步的載波跟蹤環(huán)可以針對(duì)每個(gè)衛(wèi)星檢測(cè)AL·由于多普勒頻移量的不同，接收信號(hào)的載波頻率隨衛(wèi)星而不同，因而擴(kuò)散碼的相位偏移隨衛(wèi)星而不同。
然而，由于計(jì)數(shù)器90在睡眠狀態(tài)下工作，并且在進(jìn)入睡眠狀態(tài)之前建立同步的衛(wèi)星上、在進(jìn)入睡眠狀態(tài)前的預(yù)定時(shí)間上的擴(kuò)散碼的相位和Af是已知的，所以可通過計(jì)算公式(2)來預(yù)測(cè)從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后的給定時(shí)間上每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼的相位，并且可通過計(jì)算公式(I)來預(yù)測(cè)擴(kuò)散碼的碼片速率。因此，通過使整個(gè)同步保持單元50工作，使得從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后在每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)處(即，當(dāng)相位為O時(shí))的Ap、t及NC0152 的頻率被確定，并且在從預(yù)定時(shí)間過去了時(shí)間t后啟動(dòng)擴(kuò)散碼生成器，這樣就能夠以小的相位誤差來恢復(fù)同步保持操作。圖11是圖示為每個(gè)衛(wèi)星正確設(shè)置擴(kuò)散碼生成器的起始點(diǎn)的例子的示意圖。當(dāng)整個(gè)同步保持單元50以小的相位誤差從睡眠狀態(tài)恢復(fù)時(shí)，通過同步保持單元的控制使相位誤差返回到接近0，并且可以立即重建同步。
如上所述，可以執(zhí)行能夠在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后立即重建同步的間歇操作，使得在睡眠期間只有計(jì)數(shù)器90在工作，其余的組件都停止，而在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星執(zhí)行根據(jù)由計(jì)數(shù)器90測(cè)量的經(jīng)過的時(shí)間對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行的預(yù)測(cè)計(jì)算，分配給每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼生成器根據(jù)在同步保持單元50中預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)而開始工作。
在GPS模塊10的睡眠狀態(tài)中，不必從GPS衛(wèi)星接收信號(hào)，也不必執(zhí)行當(dāng)前值的定位計(jì)算。因此，除同步保持單元50的擴(kuò)散碼生成器和計(jì)數(shù)器90以外，頻率轉(zhuǎn)換單元20、同步獲取單元40、CPU60以及除備份存儲(chǔ)器以外的存儲(chǔ)器70的操作都可以停止。由于如上所述操作都已停止，所以GPS模塊10在睡眠狀態(tài)下的功耗主要取決于用作GPS接收振蕩器的 TCX074以及同步保持單元50的擴(kuò)散碼生成器和計(jì)數(shù)器90。備份存儲(chǔ)器用于保存睡眠狀態(tài)前的位置信息等。當(dāng)可以使用諸如閃存的非易失存儲(chǔ)器時(shí)，借助SRAM的備份存儲(chǔ)器不一定是必要的。
衛(wèi)星的多普勒頻移不是固定值，隨時(shí)間而變，碼片速率因該變化而變。圖12是通過曲線示衛(wèi)星的多普勒頻移變化的例子的示意圖。在圖12所示的曲線圖中，水平軸代表時(shí)間，垂直軸代表多普勒頻移?？梢岳斫?，多普勒頻移不是固定值，而是如上所述隨時(shí)間改變。因此，當(dāng)間歇時(shí)間間隔短的時(shí)候，通過公式⑴和⑵進(jìn)行的預(yù)測(cè)就足夠了，但是當(dāng)間歇時(shí)間長的時(shí)候，擴(kuò)散碼相位的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間的誤差就超過了一個(gè)碼片，因而難以在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后立即重建。當(dāng)多普勒頻移的時(shí)間變化率增加時(shí)，這種情況越發(fā)明顯， 即使在振蕩器根本沒有變化的理想狀態(tài)下，例如，可能不用30秒在擴(kuò)散碼相位的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間的誤差就會(huì)超過一個(gè)碼片。因此，為了延長間歇時(shí)間，希望考慮多普勒頻移的變化來校正擴(kuò)散碼的相位的預(yù)測(cè)計(jì)算。
當(dāng)考慮到圖12所示的衛(wèi)星的多普勒頻移 的時(shí)間變化將公式(I)和公式(2)中的 fc、Δ f和Δρ轉(zhuǎn)換成時(shí)間t的函數(shù)時(shí),得到下式
fc (t) =1. 023 X IO6+ Δ f (t)/1540 [Hz] (3)
Δ ρ (t) =- f tQ Δ f (t) /1540 · dt---(4)
若t=0代表用作起始點(diǎn)的時(shí)間，間歇時(shí)間是小數(shù)量級(jí)的，則圖12所示的多普勒頻移可以近似表示為以下的一次表達(dá)式
Δ f (t) = Δ f (O) (1+a · t)---(5)
Δ ρ (t) =- Δ f (O) /1540 · t · (l+a/2 Δ f (O) · t)---(6)
這里，Af(0) = Af(t=0)，a代表時(shí)間變化的斜率，即圖12所示的曲線上的微分值。 公式(5)和(6)在a為O的情況下分別與公式⑴和(2)相符。
在睡眠狀態(tài)期間，通過公式(I)和(2)進(jìn)行的預(yù)測(cè)與在公式(5)和(6)中預(yù)期得到的碼片速率fc是同一碼事
fc=l. 023 X IO6+Af (0)/1540 (7)
因此，在睡眠狀態(tài)中不考慮多普勒頻移的時(shí)間變化。由此，擴(kuò)散碼的相位隨時(shí)間t 的偏移如下
Δ ρ (t) =_a/2 · t2/1540 (8)
例如，當(dāng)t為30秒，a為lHz/sec時(shí),偏移為O. 29碼片，該偏移在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后通過DLL的控制可校正的范圍內(nèi)。然而，當(dāng)t為60秒時(shí)，偏移為1. 17碼片，這樣在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，難以由DLL校正偏移，并且難以使從衛(wèi)星接收的接收信號(hào)立即重新同步。
然而，GPS模塊10在進(jìn)入睡眠狀態(tài)前保存實(shí)際測(cè)量值，因而可以使用星歷和定位結(jié)果計(jì)算t (=T)秒后的Af和a(=(Af(T)-Af(0))/T)。這樣，GPS模塊10可以校正t (=T) 秒后的擴(kuò)散碼的相位偏移，從而使用公式(6)來計(jì)算t(=T)秒后因多普勒頻移產(chǎn)生的擴(kuò)散碼的相位偏移來確定用作擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)的△ P (t)，并且對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星通過求解關(guān)于時(shí)間t(=T)的二次方程來預(yù)測(cè)擴(kuò)散碼的相位的起始點(diǎn)。NC0152的頻率可被設(shè)置為在公式(3)中t(=T)時(shí)計(jì)算出的值。
此外，當(dāng)GPS模塊10可以決定睡眠時(shí)間時(shí)，如果用T作為睡眠時(shí)間來校正公式(6) 并且包括NC0152和PNG154在內(nèi)的擴(kuò)散碼生成器在睡覺狀態(tài)后啟動(dòng)，那么擴(kuò)散碼的相位偏移的值遠(yuǎn)小于一個(gè)碼片，因而通過信道電路100中的DLL102的控制能夠立即建立重新同止 /J/ O
在校正多普勒頻移變化的方法中，通過公式(5)中表示的多普勒頻移的一次近似已經(jīng)描述了因多普勒頻移的載波校正的方法，但是不言自明的是，也可以執(zhí)行二次或更高階的近似。
在實(shí)際使用狀態(tài)下，GPS模塊10發(fā)生移動(dòng)，因多普勒頻移造成的擴(kuò)散碼的相位偏移增加。在時(shí)·間點(diǎn)t=0時(shí)的實(shí)際測(cè)量值Λ f (O)包括與因GPS模塊10移動(dòng)造成的多普勒頻移相對(duì)應(yīng)的部分，并且可以計(jì)算出在時(shí)間點(diǎn)t=0時(shí)的GPS模塊10的移動(dòng)速度和加速度。因此，例如，通過一次近似因GPS模塊10移動(dòng)造成的多普勒頻移并且使對(duì)應(yīng)部分與公式(7) 或公式(8)的Af(T)相加，就可以在建立近似的范圍內(nèi)校正因GPS模塊10移動(dòng)造成的擴(kuò)散碼的相位偏移。
利用上述校正，同步保持單元50可以在信道電路100中的DLL102的控制下建立重新同步。例如，在GPS模塊10可以決定進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間以及從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間的情況下，可以在進(jìn)入睡眠狀態(tài)前執(zhí)行上述校正計(jì)算，并且可以提前決定從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后每個(gè)衛(wèi)星上的擴(kuò)散碼生成器的啟動(dòng)時(shí)間。當(dāng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間及從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間是由例如安裝有GPS模塊10的系統(tǒng)的主控CPU決定，而不是由GPS接收功能塊決定時(shí)， 當(dāng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)難以通過GPS接收功能塊自身獲知直至執(zhí)行下次啟動(dòng)前的睡眠時(shí)間。在這種情況下，所述系統(tǒng)決定進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間以及從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間，并將決定的時(shí)間傳送給GPS模塊10。優(yōu)選地，GPS模塊10基于傳送的時(shí)間信息來執(zhí)行上述校正。
還有一種情況安裝有GPS模塊10的系統(tǒng)的主控CPU難以在進(jìn)入睡眠狀態(tài)前決定直至執(zhí)行下次啟動(dòng)前的睡眠時(shí)間。此外，即使主控CPU決定了直至執(zhí)行下次啟動(dòng)前的時(shí)間，直至執(zhí)行下次啟動(dòng)前的時(shí)間也可能不同。例如，以照相機(jī)為例，取決于用戶操作才執(zhí)行定位，這對(duì)應(yīng)于上述情況。在這種情況下，GPS模塊10優(yōu)選地在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，按照同樣的方式，基于公式(6)決定每個(gè)衛(wèi)星上的擴(kuò)散碼生成器的啟動(dòng)時(shí)間。
下面將描述GPS模塊10的操作。圖13是圖示GPS模塊10的操作的流程圖。下面將參考圖13來描述GPS模塊10的操作。
首先，GPS模塊10初始啟動(dòng)，圖1所示的GPS模塊10的組件被供電(步驟S101)。 接著，GPS模塊10從GPS衛(wèi)星接收無線電波并執(zhí)行初始定位(步驟S102)。GPS模塊10的初始啟動(dòng)和初始定位對(duì)應(yīng)于圖6所示的最初的同步獲取和跟蹤/定位的時(shí)間段。通過步驟 S102中的初始定位，GPS模塊10獲取星歷。
在步驟S102執(zhí)行初始定位后，GPS模塊10決定進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間ts和從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間tw (步驟S103)。根據(jù)GPS模塊10的工作環(huán)境(載有GPS模塊10的設(shè)備，對(duì)應(yīng)設(shè)備的工作狀態(tài)等等)，進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間ts和從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間tw可被設(shè)為任意值。
在步驟S103決定了進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間ts和從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間tw后，GPS 模塊10執(zhí)行等待處理，一直等待進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間ts到來(步驟S104)。接著，當(dāng)進(jìn)入睡 眠狀態(tài)的時(shí)間ts到來時(shí)，GPS模塊10執(zhí)行睡眠處理,一直保持睡眠狀態(tài),直至從睡眠狀態(tài) 恢復(fù)的時(shí)間tw到來(步驟S105)。睡眠處理只讓計(jì)數(shù)器90工作，而停止其余組件的工作。
接著，當(dāng)根據(jù)計(jì)數(shù)器90的時(shí)間計(jì)數(shù)，從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間tw到來時(shí)，GPS模塊 10執(zhí)行喚醒處理，從睡眠狀態(tài)恢復(fù)(步驟S106)。喚醒處理是使在步驟S105中停止的組件 工作的處理。隨著在步驟S105停止的組件開始工作，GPS模塊10從睡眠狀態(tài)中恢復(fù)。
在步驟S106執(zhí)行喚醒處理后，GPS模塊10接著利用在步驟S103決定的時(shí)間來執(zhí) 行校正處理(步驟S107)。步驟S107的校正處理是設(shè)置在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間tw后啟動(dòng) 用于每個(gè)衛(wèi)星的同步保持單元50的時(shí)間的處理，具體參照采用公式(7)的校正計(jì)算。
在步驟S107執(zhí)行校正處理后，GPS模塊10接著對(duì)當(dāng)前值執(zhí)行定位處理(步驟 S108)。結(jié)果，即使GPS模塊10處于睡眠狀態(tài)，也能夠以偽方式實(shí)現(xiàn)同步保持，并且GPS模 塊10可以在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后立即執(zhí)行定位處理。
在步驟S108對(duì)當(dāng)前值執(zhí)行定位處理后，GPS模塊10接著判斷是否繼續(xù)轉(zhuǎn)換到睡 眠狀態(tài)(步驟S109)?？梢愿鶕?jù)GPS模塊10的工作環(huán)境(載有GPS模塊10的設(shè)備，對(duì)應(yīng)設(shè)備 的工作狀態(tài)等等)來決定是否繼續(xù)轉(zhuǎn)換到睡眠狀態(tài)。
當(dāng)在步驟S109確定繼續(xù)轉(zhuǎn)換到睡眠狀態(tài)時(shí)，處理過程返回到步驟S103，GPS模塊 10決定進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間ts和從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間tw。然而，當(dāng)在步驟S109確定不 再繼續(xù)轉(zhuǎn)換到睡眠狀態(tài)時(shí)，GPS模塊10結(jié)束轉(zhuǎn)換到睡眠狀態(tài)的過程。
上面參考圖13描述了 GPS模塊10的操作。在GPS模塊10按上述方式工作的情 況下，即使GPS模塊10處于睡眠狀態(tài)，也能夠以偽方式保持同步，并且GPS模塊10可以在 從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后立即執(zhí)行定位處理。
當(dāng)GPS模塊10進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間以及GPS模塊10從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間例如 是由安裝有GPS模塊10的系統(tǒng)的主控CPU，而不是由GPS接收功能塊決定時(shí)，當(dāng)GPS模塊 10進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)難以通過GPS接收功能塊自身獲知直至執(zhí)行下次啟動(dòng)前的睡眠時(shí)間。在 這種情況下，所述系統(tǒng)決定進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)間和從睡眠狀態(tài)恢復(fù)的時(shí)間，并將決定的時(shí) 間傳送給內(nèi)置GPS模塊10的GPS模塊10。優(yōu)選地，內(nèi)置GPS模塊10的GPS模塊10基于傳 送的時(shí)間信息來執(zhí)行上述校正。
上面以GPS模塊10為例描述了間歇工作方法，在該方法中在睡眠時(shí)間期內(nèi)只有計(jì) 數(shù)器90工作，而其余組件都停止工作，在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，根據(jù)計(jì)數(shù)器90 測(cè)量的經(jīng)過的時(shí)間，對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)執(zhí)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且被分配給每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散 碼生成器根據(jù)同步保持單元50中預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)開始工作，這樣，在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后只需 非常短的時(shí)間就恢復(fù)同步，并且無需使同步獲取單元工作就短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行定位，使得平均 和峰值功耗都降低了。但是，本公開基本上可以應(yīng)用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)接收機(jī)， 而不是GPS。
另外，在圖7中，計(jì)數(shù)器90被包括在同步保持單元50中，但是計(jì)數(shù)器90不一定被 包括在同步保持單元50中，計(jì)數(shù)器90可被設(shè)在同步保持單元50外部。
在睡眠期內(nèi)使計(jì)數(shù)器90工作的方法中，由于用作GPS接收機(jī)的振蕩器的TCX074 工作，所以睡眠期內(nèi)的功耗不會(huì)減小到接近0，但是如上所述可以執(zhí)行比在睡眠期內(nèi)只使 RTC64工作的方法更穩(wěn)定的間歇工作。在間歇時(shí)間不想特別長的使用中，在睡眠狀態(tài)中也可以使計(jì)數(shù)器90停止，可以使用精度小于TCX074的RTC64來代替睡眠狀態(tài)中的時(shí)間設(shè)置。
GPS接收機(jī)一般包括RTC，與睡眠狀態(tài)相反，計(jì)數(shù)器90和RTC64在活動(dòng)狀態(tài)下同時(shí)工作。例如，如圖14所示，在GPS模塊10中可以容易地實(shí)施當(dāng)RTC64的時(shí)間變化時(shí)通過 CPU60讀取計(jì)數(shù)器90的值的功能，由于在很多情況下RTC64所計(jì)的時(shí)間可被調(diào)整至準(zhǔn)確的 GPS時(shí)間，所以提供類似的功能。此外，在實(shí)際的GPS模塊中，RTC64和計(jì)數(shù)器90的CPU時(shí)鐘比遠(yuǎn)大于圖14中。
利用該功能，GPS模塊10可以在RTC64的很多時(shí)間上通過參考計(jì)數(shù)器90的值來準(zhǔn)確地檢測(cè)RTC64的周期，并可以將睡眠狀態(tài)下RTC64中經(jīng)過的時(shí)間轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)器90的經(jīng)過時(shí)間。與RTC64同步地執(zhí)行轉(zhuǎn)換到睡眠狀態(tài)及從睡眠狀態(tài)恢復(fù)，RTC64的多組時(shí)間以及計(jì)數(shù)器90的值在緊鄰睡眠狀態(tài)前被記錄到備份存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)器70)中。此外，當(dāng)在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后利用存儲(chǔ)在備份存儲(chǔ)器中的信息可以將睡眠時(shí)間轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)器90的經(jīng)過時(shí)間時(shí)，通過將計(jì)數(shù)器90的值加到恢復(fù)后的轉(zhuǎn)換值上，不使用同步獲取單元40而即刻重新建立同步的方法可被類似地應(yīng)用于GPS模塊10。
由于與采用TCX074的時(shí)鐘作為源的計(jì)數(shù)器90相比，RTC64所計(jì)的時(shí)間不僅精度更低，而且穩(wěn)定性更差，所以很難延長間歇時(shí)間。然而，當(dāng)RTC64的頻率的時(shí)間變化在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)是簡單變化時(shí)，通過對(duì)RTC64的頻率的時(shí)間變化建模并校正轉(zhuǎn)換值，可以延長間歇時(shí)間。換言之，存儲(chǔ)器70存儲(chǔ)在兩個(gè)給定的時(shí)間點(diǎn)期間計(jì)數(shù)器90的一個(gè)值與上述兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)期間RTC64所計(jì)的經(jīng)過時(shí)間之間的一個(gè)或多個(gè)比值。然后，當(dāng)睡眠期結(jié)束時(shí)，利用存儲(chǔ)器70中存儲(chǔ)的經(jīng)過時(shí)間之比來預(yù)測(cè)計(jì)數(shù)器90的經(jīng)過時(shí)間與RTC64的經(jīng)過時(shí)間之比，并利用預(yù)測(cè)結(jié)果將RTC64的經(jīng)過時(shí)間轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)器90的經(jīng)過時(shí)間。結(jié)果，可以為RTC64的頻率的時(shí)間變化建模，并且·可以進(jìn)一步延長間歇時(shí)間。
例如，在某個(gè)時(shí)隙可以利用一次表達(dá)式來近似RTC64的頻率fr(t)，當(dāng)在RTC64 的一個(gè)周期中頻率被視為不變時(shí)，可以按下式來近似第η周期的fr(n)及一個(gè)周期長度 Tr(η)
fr (n) ^ fr (O) · (1+b · η)---(9)
Tr (η) ^ Tr (O) · (l_b · η)---(10)
并且，當(dāng)睡眠期為RTC64的N周期時(shí)，睡眠期如下
Σ N_10Tr(n) =N · Tr(O) · [l_b · (N-1)/2] — (11)
并且例如可以按b=[fr(N-l)-fr(0)]/N來估計(jì)。通過利用公式(11)的近似來執(zhí)行校正，當(dāng)RTC64的頻率變化較輕柔時(shí)，可以改進(jìn)RTC64的時(shí)間精度，并且可以在一定程度上增長間歇時(shí)間。這里，通過一次表達(dá)式來完成近似，但是也可以在RTC64的三個(gè)或更多的時(shí)間點(diǎn)上參考計(jì)數(shù)器90的值，通過二次表達(dá)式來完成近似。
然而，RTC64的頻率變化不是簡單的，如圖15所示，可能隨例如溫度或電源電壓而快速變化，因而在很多情況下，難以對(duì)溫度變化建模并預(yù)測(cè)RTC64的頻率。在這種情況下， 當(dāng)即使使用校正也未作出改進(jìn)并且變化量大時(shí)，可能難以保持衛(wèi)星信號(hào)的同步。在這種情況下，必須使同步獲取單元40工作并再次獲取同步，但是為了抑制功耗，希望盡可能多地減少同步獲取單元40的工作。
在這種情況下，當(dāng)RTC64的頻率變化被預(yù)測(cè)為小時(shí)，在睡眠時(shí)間期間只讓RTC64工 作，而當(dāng)預(yù)測(cè)變化大時(shí)，執(zhí)行在睡眠時(shí)間期間使計(jì)數(shù)器90工作，而不參考RTC64的方法。如 果如上所述地預(yù)測(cè)RTC64的頻率變化，當(dāng)只有RTC64工作時(shí)，同步獲取單元40幾乎不使用 RTC64，除非RTC64的頻率變化大于預(yù)測(cè)。當(dāng)RTC64的變化被預(yù)測(cè)為大時(shí)，通過RTC64參考 計(jì)數(shù)器90在三個(gè)或更多的時(shí)間點(diǎn)上的值，例如，可以使用相對(duì)于RTC64的時(shí)鐘的計(jì)數(shù)器90 的轉(zhuǎn)換值的變化，并且當(dāng)變化量是預(yù)定值或更大時(shí)，RTC64的頻率的變化速率大，確定難以 應(yīng)用公式(11)，因而可以執(zhí)行在睡眠狀態(tài)使計(jì)數(shù)器90工作的切換。
〈2.具有GPS模塊的設(shè)備的說明>
下面參照GPS模塊10內(nèi)置于數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)中的例子來說明內(nèi)部設(shè)有GPS模塊 的設(shè)備的配置。圖16是根據(jù)本公開的實(shí)施例圖示與GPS模塊10交換信息的數(shù)碼靜態(tài)照相 機(jī)200的配置的示意圖。
如圖16所示，與GPS模塊10交換信息的數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200被配置為包括1/ 0210、存儲(chǔ)器220、顯示單元230、信號(hào)處理單元240、成像單元250、傳感器260、CPU270、各 種外圍設(shè)備280 (例如計(jì)時(shí)器)和記錄介質(zhì)290。
1/0210是用于接收用戶輸入的操作內(nèi)容以及來自外部GPS模塊10的信息，并且 接收/發(fā)送其它信號(hào)的接口。1/0210向GPS模塊10輸出命令并從GPS模塊10接收信息。 此外，1/0210接收來自數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的用戶的輸入、來自個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的數(shù)據(jù)或 者來自各種無線通信設(shè)備的無線電信號(hào)。
信號(hào)處理單元240對(duì)從成像單元250輸出的成像信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的信號(hào)處理，并將 已受過信號(hào)處理的圖像信號(hào)(圖像數(shù)據(jù))以基帶數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的形式輸出到CPU270。換言 之，信號(hào)處理單元240對(duì)從成像單元250輸出的成像信號(hào)，通過相關(guān)雙采樣(⑶S)電路只對(duì) 具有圖像信息的信號(hào)進(jìn)行采樣，同時(shí)去除噪聲。然后，通過自動(dòng)增益控制(AGC)電路調(diào)整增 益，并通過模擬/數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換電路執(zhí)行向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。此外，通過對(duì)轉(zhuǎn)換得到的數(shù) 字信號(hào)執(zhí)行檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)處理，提取出各個(gè)顏色分量R (紅)、G (綠)和B (藍(lán))，并執(zhí)行諸 如Y校正和白平衡校正一類的處理。然后，得到的數(shù)據(jù)作為一個(gè)基帶數(shù)字視頻數(shù)據(jù)被最終 輸出至Ij CPU270。
此外，信號(hào)處理單元240基于從成像單元250輸出的成像信號(hào)生成一視頻信號(hào)，該 視頻信號(hào)被用于使得一成像圖像(所謂的“直通圖像”)被顯示在顯示單元230上。例如，諸 如液晶顯示器(IXD)的顯示元件可被用作顯示單元230。
成像單元250包括光學(xué)系統(tǒng)和成像元件。光學(xué)系統(tǒng)包括用于會(huì)聚來自被攝體的光 線的多個(gè)透鏡(例如，縮放透鏡和聚焦透鏡(未示出))，來自被攝體的入射光穿過多個(gè)透鏡 或光圈(未示出)被送到成像元件。成像元件執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，將穿過光學(xué)系統(tǒng)的、來自被攝體 的光線轉(zhuǎn)換成模擬成像信號(hào)(圖像信號(hào))，并將已受過光電轉(zhuǎn)換的模擬成像信號(hào)輸出到信號(hào) 處理單元240。例如，電荷耦合器件(CXD)傳感器或者互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感 器可以用作成像元件。
CPU270控制數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的各個(gè)組件的操作。此外，諸如計(jì)時(shí)器的多種外 圍設(shè)備280被用于數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200中的各種操作。此外，存儲(chǔ)器220包括ROM、RAM等， 存儲(chǔ)數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的操作所需的各種信息或程序。
記錄介質(zhì)290是基于CPU270的記錄控制來存儲(chǔ)諸如視頻文件一類的信息的記錄介質(zhì)。例如，記錄介質(zhì)290存儲(chǔ)從信號(hào)處理單元240輸出的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。此外,記錄介質(zhì)290存儲(chǔ)用于管理視頻文件的視頻管理文件。記錄介質(zhì)290可被內(nèi)置于數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200中，或者可被配置為能夠從數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200中移除。此外，諸如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、光記錄介質(zhì)、磁盤和硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD) —類的各種裝置可用作記錄介質(zhì)290。例如，可記錄的數(shù)字多功能盤(DVD)、可記錄的壓縮盤(⑶)或者藍(lán)光盤(注冊(cè)商標(biāo))可用作光學(xué)記錄介質(zhì)。GPS模塊10的開/關(guān)命令、位置信息請(qǐng)求、定位模式/時(shí)間間隔指定命令、數(shù)據(jù)格式指定命令及其他命令被從數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200傳送到GPS模塊10。另一方面，諸如位置、時(shí)間、精度信息和衛(wèi)星接收狀態(tài)一類的定位相關(guān)信息被從GPS模塊10傳送到數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī) 200。上面已參考圖16描述了根據(jù)本公開的實(shí)施例的、與GPS模塊10交換信息的數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的配置。下面將描述GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的操作。圖17A和17B是圖示GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的操作的流程圖。圖17A和17B圖示了數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270、GPS模塊10的CPU60和GPS模塊10的內(nèi)核部分(頻率轉(zhuǎn)換單元20、同步獲取單元40和同步保持單元50)的操作。下面將參考圖17A和17B來描述GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的操作。圖16的CPU270 (系統(tǒng)CPU)向GPS模塊10發(fā)送定位開始請(qǐng)求(步驟S201)。已從CPU270接收到定位開始請(qǐng)求的GPS模塊10的CPU60 (GPS接收機(jī)CPU)指示GPS模塊10的內(nèi)核部分(頻率轉(zhuǎn)換單元20、同步獲取單元40和同步保持單元50)執(zhí)行初始啟動(dòng)(步驟S202)。已指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行初始啟動(dòng)的CPU60向CPU270告知已做好準(zhǔn)備的情況(步驟S203)。此外，已被CPU60指示執(zhí)行初始啟動(dòng)的GPS模塊10的內(nèi)核部分開始各種初始設(shè)置(步驟S204)。此后，數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270 (系統(tǒng)CPU)指示GPS模塊10執(zhí)行間歇定位，并指定間歇定位的時(shí)間間隔(步驟S205)。已從CPU270接收到定位開始請(qǐng)求的GPS模塊10的CPU60指示GPS模塊10的內(nèi)核部分開始初始定位(步驟S206)。已接收到初始定位開始指示的GPS模塊10的內(nèi)核部分從GPS衛(wèi)星接收無線電波，并執(zhí)行同步處理(步驟S207)。當(dāng)GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行無線電波接收處理及同步處理時(shí)，CPU60被告知諸如偽范圍、時(shí)間和無線電波接收狀態(tài)一類的信息(步驟S208)。CPU60使用GPS模塊10的內(nèi)核部分告知的信息執(zhí)行定位計(jì)算，并計(jì)算校正處理所需的校正值(步驟S209)。已執(zhí)行定位計(jì)算的CPU60向數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270告知諸如位置信息、時(shí)間、精度信息和接收狀態(tài)一類的信息(步驟S210)，CPU270利用CPU60所告知的信息，使當(dāng)前值的位置被顯示在顯示單元230上(步驟S211)。接下來，CPU60指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行等待處理及睡眠處理(步驟
5212)。已從CPU60接收到指示的GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行等待處理及睡眠處理(步驟
5213)。結(jié)果，GPS模塊10的內(nèi)核部分進(jìn)入只有計(jì)數(shù)器90工作的狀態(tài)。CPU60基于數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270在步驟S205中告知的時(shí)間間隔來計(jì)數(shù)時(shí)間(步驟S214)。然后，當(dāng)預(yù)定時(shí)間到來時(shí)，CPU60指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行喚醒處理(步驟S215)。已從CPU60接收到指示的GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行喚醒處理，從GPS衛(wèi)星接收無線電波，并執(zhí)行同步處理(步驟S216 )。
接下來，CPU60計(jì)算校正處理所需的校正值(步驟S217)，并且CPU60通過使用步驟S217計(jì)算出的校正值的校正處理，來指示GPS模塊10的內(nèi)核部分啟動(dòng)(步驟S218)。所述校正處理是這樣的處理對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星設(shè)置在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后啟動(dòng)同步保持單元50的時(shí)間，具體地為使用公式(7)的校正計(jì)算。當(dāng)從CPU60接收到啟動(dòng)指令后，同步保持單元50開始啟動(dòng)處理(步驟S219)。當(dāng)無線電波接收處理和同步處理被執(zhí)行后，GPS模塊10的內(nèi)核部分向CPU60告知諸如偽范圍、時(shí)間和無線電波接收狀態(tài)一類的信息(步驟S220)。CPU60使用GPS模塊10的內(nèi)核部分所告知的信息來執(zhí)行定位計(jì)算(步驟S221)。已執(zhí)行定位計(jì)算的CPU60向數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270告知諸如位置信息、時(shí)間、精度信息和接收狀態(tài)一類的信息(步驟S222)，并且CPU270利用CPU60所告知的信息，使當(dāng)前值的位置被顯示在顯示單元230上(步驟 S223)。接下來，CPU60指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行等待處理及睡眠處理(步驟 5224)。已從CPU60接收到指示的GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行等待處理及睡眠處理(步驟
5225)。結(jié)果，GPS模塊10的內(nèi)核部分進(jìn)入在同步保持單元50中只有計(jì)數(shù)器90工作的狀態(tài)。此后，CPU60和GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行類似于步驟S214至S220的預(yù)定時(shí)間的計(jì)數(shù)、喚醒處理、信號(hào)接收處理和同步處理、校正值計(jì)算處理、同步保持單元啟動(dòng)處理以及定位計(jì)算處理(步驟S226至S233)。然后，已執(zhí)行定位計(jì)算的CPU60向數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270告知諸如位置信息、時(shí)間、精度信息和接收狀態(tài)一類的信息(步驟S234)，并且CPU270利用CPU60所告知的信息，使當(dāng)前值的位置被顯示在顯示單元230上(步驟S235)。上述間歇操作被重復(fù)執(zhí)行，因而GPS模塊10可以降低平均功率和峰值功率。此后，當(dāng)數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270向GPS模塊10的CPU60告知通過用戶操作等產(chǎn)生的定位停止請(qǐng)求時(shí)(步驟S236)，已被告知的CPU60指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行定位停止處理(步驟S237)。然后，GPS模塊10的內(nèi)核部分響應(yīng)于來自CPU60的定位停止指示，停止它們的操作(步驟S238)。CPU60向數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270告知GPS模塊10的定位停止處理已完成的情況(步驟S240)，并進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)(步驟S239)。由于GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200如上所述地工作，因而GPS模塊10間歇性地執(zhí)行定位處理。然后，GPS模塊10進(jìn)入在睡眠狀態(tài)中在同步保持單元50中只有計(jì)數(shù)器90工作的狀態(tài)。結(jié)果，GPS模塊10可以降低平均功率和峰值功率。上面已參考圖17A和17B描述了 GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的操作。這里，已描述了 GPS模塊10內(nèi)置于數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200中的例子，但是本公開不限于該例子。GPS模塊10可被設(shè)在數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的外部，S卩，GPS模塊10可以與數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200相連，并且在數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200和GPS模塊10之間可以交換命令和信息。此外，在圖17A和17B中，當(dāng)預(yù)定時(shí)間到來時(shí)，CPU60指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行喚醒處理(步驟S215和S227)，但是當(dāng)從數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270接收到位置信息請(qǐng)求通知時(shí)，CPU60可以指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行喚醒處理。圖18A和18B是圖示GPS模塊10和數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的操作的另一個(gè)例子的流程圖。圖18A和18B圖示了當(dāng)數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)200的CPU270向CPU60告知位置信息請(qǐng)求(步驟S241和S242)時(shí)，CPU60指示GPS模塊10的內(nèi)核部分執(zhí)行喚醒處理的操作。
<3.結(jié)論〉前面以GPS模塊10為例描述了本公開的實(shí)施例。如上所述，在睡眠期內(nèi)，在同步保持單元50中，包括NC0152和PNG154在內(nèi)的擴(kuò)散碼生成器以及計(jì)數(shù)器90工作，其余的組件停止工作，因而在睡眠期內(nèi)能夠以偽方式保持衛(wèi)星信號(hào)的同步。由于在睡眠期內(nèi)能夠以偽方式保持衛(wèi)星信號(hào)的同步，所以GPS模塊10能夠在從睡眠狀態(tài)恢復(fù)后，在極短的時(shí)間內(nèi)就恢復(fù)同步，并且在不使同步獲取單元40工作的情況下在短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行定位，因而可以實(shí)施降低平均功耗及峰值功耗的間歇工作方法。另外，本公開基本上可適用于GNSS接收機(jī)以及GPS。換言之，本公開的上述實(shí)施例可應(yīng)用于常見的擴(kuò)展頻譜類型的無線系統(tǒng)。此外，在以上實(shí)施例中，雖然計(jì)數(shù)器90被視為包括在同步保持單元50中，它必然在同步保持單元50內(nèi)，但也可以設(shè)在同步保持單元50外部。上面已參考附圖描述了本公開的優(yōu)選實(shí)施例，但本公開當(dāng)然不限于以上例子。本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可發(fā)現(xiàn)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)的各種替換或修改，應(yīng)當(dāng)理解，它們自然在本公開的技術(shù)范圍內(nèi)。附圖標(biāo)記列表
10GPS模塊
12天線
20頻率轉(zhuǎn)換單元
40同步獲取單元
50同步保持單元
60CPU
64RTC
68計(jì)時(shí)器
70存儲(chǔ)器
72XO
74TCXO
76倍頻器/分頻器
90計(jì)數(shù)器
100信道電路
101Costas環(huán)
102DLL
152NCO
154PNG
200數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)
210I/O
220存儲(chǔ)器
230顯示單元
240信號(hào)處理單元
250成像單元
260傳感器
270CPU
280各種外網(wǎng)設(shè)備
290記錄介質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種接收設(shè)備，包括 接收單元，該接收單元從全球定位系統(tǒng)(GPS)中的衛(wèi)星接收信號(hào)； 頻率轉(zhuǎn)換單元，該頻率轉(zhuǎn)換單元將所述接收單元接收的接收信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到預(yù)定的中間頻率(IF)； 同步獲取單元，該同步獲取單元執(zhí)行同步獲取以便檢測(cè)所述頻率轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的IF信號(hào)中的擴(kuò)展碼的相位，并且檢測(cè)所述IF信號(hào)中的載波頻率； 同步保持單元，該同步保持單元將所述同步獲取單元檢測(cè)到的擴(kuò)展碼的相位和所述同步獲取單元檢測(cè)到的載波頻率分配及設(shè)置給多個(gè)信道，所述多個(gè)信道被相互獨(dú)立地提供給每個(gè)衛(wèi)星，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)衛(wèi)星，該同步保持單元利用所設(shè)置的擴(kuò)展碼的相位及載波頻率保持?jǐn)U展碼和載波的同步，并解調(diào)包含在所述IF信號(hào)中的消息；和 控制單元，該控制單元利用所述同步保持單元解調(diào)出的消息執(zhí)行包括定位計(jì)算在內(nèi)的操作控制， 其中，所述同步保持單元包括擴(kuò)散碼生成單元，該擴(kuò)散碼生成單元生成與所述擴(kuò)展碼同步的擴(kuò)散碼，并且所述同步保持單元參考計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器在使用溫度補(bǔ)償振蕩器作為振蕩源的時(shí)鐘下工作，所述溫度補(bǔ)償振蕩器按預(yù)定頻率振蕩，并且 在不執(zhí)行定位操作的睡眠期內(nèi)，只有所述計(jì)數(shù)器工作，所述同步保持單元停止生成擴(kuò)散碼，并且當(dāng)所述睡眠期終止時(shí)，所述控制單元對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，根據(jù)由所述計(jì)數(shù)器測(cè)量的經(jīng)過的時(shí)間、對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且被分配給每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼生成單元根據(jù)預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)開始工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收設(shè)備，還包括 實(shí)時(shí)時(shí)鐘,該實(shí)時(shí)時(shí)鐘消耗的功率比所述時(shí)鐘低；和 存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器即使在睡眠期間也保存值， 其中，所述控制單元參照至少兩個(gè)或更多的點(diǎn)將睡眠期開始前所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘下的所述計(jì)數(shù)器的值存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，當(dāng)睡眠期開始時(shí)使所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘而不是所述計(jì)數(shù)器工作，當(dāng)睡眠期終止時(shí)利用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的計(jì)數(shù)器的值將所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述計(jì)數(shù)器的經(jīng)過的時(shí)間，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，利用轉(zhuǎn)換得到的經(jīng)過的時(shí)間的信息，對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且根據(jù)預(yù)測(cè)出的起始點(diǎn)使分配給每個(gè)衛(wèi)星的擴(kuò)散碼生成單元開始工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收設(shè)備， 其中，所述控制單元將在給定的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)期間的所述計(jì)數(shù)器的值與在所述給定的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)期間所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間之間的一個(gè)或多個(gè)比值存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，當(dāng)睡眠期終止時(shí)，利用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的經(jīng)過的時(shí)間的一個(gè)或多個(gè)比值的信息，預(yù)測(cè)所述計(jì)數(shù)器的經(jīng)過的時(shí)間與所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間之間的比值，并利用預(yù)測(cè)結(jié)果將所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間轉(zhuǎn)換為所述計(jì)數(shù)器的經(jīng)過的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收設(shè)備， 其中，當(dāng)所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間的比值等于或小于預(yù)定值時(shí)，在睡眠期內(nèi)使所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘而不是所述計(jì)數(shù)器工作，當(dāng)所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的經(jīng)過的時(shí)間的比值高于所述預(yù)定值時(shí)，在睡眠期內(nèi)只讓所述計(jì)數(shù)器工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收設(shè)備，其中，所述控制單元考慮在睡眠期內(nèi)衛(wèi)星的多普勒頻移的變化量，校正睡眠期終止時(shí)刻的數(shù)字控制振蕩器的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收設(shè)備， 其中，所述擴(kuò)散碼生成單元包括數(shù)字控制振蕩器以及擴(kuò)展碼生成器，所述擴(kuò)展碼生成器接收所述數(shù)字控制振蕩器的輸出信號(hào)并生成擴(kuò)展碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收設(shè)備， 其中，所述接收單元、所述頻率轉(zhuǎn)換單元、所述同步獲取單元以及所述控制單元的操作在睡眠期內(nèi)停止。
8.一種接收方法，包括 從全球定位系統(tǒng)(GPS)中的衛(wèi)星接收信號(hào)； 將接收到的接收信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到預(yù)定的中間頻率(IF)； 執(zhí)行同步獲取以便檢測(cè)轉(zhuǎn)換得到的IF信號(hào)中的擴(kuò)展碼的相位，并且檢測(cè)所述IF信號(hào)中的載波頻率； 生成與所述擴(kuò)展碼同步的擴(kuò)散碼，利用同步保持單元將通過同步獲取檢測(cè)到的擴(kuò)展碼的相位和通過同步獲取檢測(cè)到的載波頻率分配及設(shè)置給多個(gè)信道，利用所設(shè)置的擴(kuò)展碼的相位及載波頻率保持?jǐn)U展碼和載波的同步，并解調(diào)包含在所述IF信號(hào)中的消息，其中所述多個(gè)信道被相互獨(dú)立地提供給每個(gè)衛(wèi)星，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)衛(wèi)星，所述同步保持單元參考計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器在使用按預(yù)定頻率振蕩的溫度補(bǔ)償振蕩器作為振蕩源的時(shí)鐘下工作； 利用解調(diào)出的消息執(zhí)行包括定位計(jì)算在內(nèi)的操作控制；以及 在不執(zhí)行定位操作的睡眠期內(nèi)，只讓所述計(jì)數(shù)器工作，停止生成擴(kuò)散碼，當(dāng)睡眠期終止時(shí)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，根據(jù)由所述計(jì)數(shù)器測(cè)量的經(jīng)過的時(shí)間、對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且根據(jù)預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星重新開始生成擴(kuò)散碼。
9.一種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行 從全球定位系統(tǒng)(GPS)中的衛(wèi)星接收信號(hào)； 將接收到的接收信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到預(yù)定的中間頻率(IF)； 執(zhí)行同步獲取以便檢測(cè)轉(zhuǎn)換得到的IF信號(hào)中的擴(kuò)展碼的相位，并且檢測(cè)所述IF信號(hào)中的載波頻率； 生成與所述擴(kuò)展碼同步的擴(kuò)散碼，利用同步保持單元將通過同步獲取檢測(cè)到的擴(kuò)展碼的相位和通過同步獲取檢測(cè)到的載波頻率分配及設(shè)置給多個(gè)信道，利用所設(shè)置的擴(kuò)展碼的相位及載波頻率保持?jǐn)U展碼和載波的同步，并解調(diào)包含在所述IF信號(hào)中的消息，其中所述多個(gè)信道被相互獨(dú)立地提供給每個(gè)衛(wèi)星，以便對(duì)應(yīng)于多個(gè)衛(wèi)星，所述同步保持單元參考計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器在使用按預(yù)定頻率振蕩的溫度補(bǔ)償振蕩器作為振蕩源的時(shí)鐘下工作； 利用解調(diào)出的消息執(zhí)行包括定位計(jì)算在內(nèi)的操作控制；以及 在不執(zhí)行定位操作的睡眠期內(nèi)，只讓所述計(jì)數(shù)器工作，停止生成擴(kuò)散碼，并且當(dāng)睡眠期終止時(shí)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星，根據(jù)由所述計(jì)數(shù)器測(cè)量的經(jīng)過的時(shí)間、對(duì)擴(kuò)散碼周期的起始點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，并且根據(jù)預(yù)測(cè)的起始點(diǎn)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星重新開始生成擴(kuò)散碼。
10.一種移動(dòng)終端，該移動(dòng)終端與根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收設(shè)備交換命令和信息。
全文摘要
提供了一種接收設(shè)備，包括從GPS中的衛(wèi)星接收信號(hào)的接收單元；將接收單元接收的接收信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換到預(yù)定的IF的頻率轉(zhuǎn)換單元；執(zhí)行同步獲取以便檢測(cè)IF信號(hào)中的擴(kuò)展碼的相位，并且檢測(cè)IF信號(hào)中的載波頻率的同步獲取單元；將同步獲取單元檢測(cè)到的擴(kuò)展碼的相位和載波頻率分配及設(shè)置給多個(gè)信道，利用所設(shè)置的擴(kuò)展碼的相位及載波頻率保持?jǐn)U展碼和載波的同步，并解調(diào)包含在IF信號(hào)中的消息的同步保持單元；和利用同步保持單元解調(diào)出的消息執(zhí)行包括定位計(jì)算在內(nèi)的操作控制的控制單元。
文檔編號(hào)G01S19/30GK103026259SQ20118003674
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者田中勝之, 栗田英樹, 高橋英樹 申請(qǐng)人:索尼公司