專利名稱：定位全球定位系統(tǒng)相關峰值信號的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種全球定位系統(tǒng)(GPS，global positioning system)，尤其涉及一種GPS中使用的接收機及其方法。
背景技術：
GPS接收機通過計算與多個GSP衛(wèi)星的距離和從多個GSP衛(wèi)星同時發(fā)射的信號的相對到達時間來確定其位置。作為它們的消息的一部分，這些衛(wèi)星發(fā)射包括偽隨機碼的衛(wèi)星定位數據以及有關時鐘定時的數據。
利用接收的偽隨機碼，GPS接收機確定至各GPS衛(wèi)星的偽距(pseudorange)，并利用這些偽和衛(wèi)星定時及有關時鐘定時的數據來計算接收機的位置。偽距是測量的從每個衛(wèi)星接收的信號和本地時鐘信號之間的時延值。通常接收來自四個或更多衛(wèi)星的GPS信號。一旦捕獲并跟蹤到衛(wèi)星，就從GPS信號中提取有關時鐘定時的衛(wèi)星數據和簽名數據。捕獲GPS信號會花費幾秒的時間，并且為了獲得低的誤差率，必須利用一個足夠強的接收信號來完成捕獲。
GPS信號包含被稱為偽隨機(PN)碼的高速重復信號?？捎糜诿裼玫拇a被稱為C/A(粗/捕獲)碼，并具有1.023MHz的二相反相率或“碼片”率以及對于1毫秒的碼周期具有1023碼片的重復周期。該代碼序列屬于已知的Gold碼一族，以及每個GPS衛(wèi)星利用唯一的Gold碼廣播信號。
多數GPS接收機采用相關方法來計算偽距。相關器將接收的信號乘以包含在其本地存儲器中的適當Gold碼的存儲復本，然后對乘積進行積分以獲得相關或抽樣值，該相關或抽樣值被用來指示衛(wèi)星信號的存在。通過順序地調整該存儲的復本相對于接收信號的相對定時并觀察相關輸出，接收機能夠確定接收信號和本地時鐘之間的時延。這樣一個輸出信號存在的初始確定被稱為“捕獲”。一旦捕獲發(fā)生，處理進入到“跟蹤”階段，此時本地參考的定時被小量地調整以維持一個高相關輸出。
全球定位系統(tǒng)利用多顆衛(wèi)星(星座)向接收機同時發(fā)射信號，以允許通過測量這些多個信號之間的到達時間差來定位接收機的位置。一般來說，來自不同衛(wèi)星的信號之間不存在嚴重的干擾，這是因為它們使用了彼此幾乎正交的不同偽隨機擴頻碼。這種低干擾狀況依賴于彼此相似的接收信號的功率電平(幅度)。
為了減少捕獲時間，GPS接收機利用幾個信道來處理可能來自幾個衛(wèi)星的信號。每個信道包括相關操作中使用的多個相關抽頭。典型的，每個相關抽頭處接收的數據被存儲在一個存儲器中。存儲的數據被處理并進行相關。存儲器的大小與信道和抽頭的數量成正比。為了減少捕獲時間，需要具有足夠的容量和速度的存儲器。但是由于導致GPS接收機中的存儲組件比例增加，因此很難使GPS接收機小型化。
圖1示出了一個傳統(tǒng)GPS接收機的框圖，該接收機具有天線1、下變頻器2、本地振蕩器3、A/D轉換器4、接收機信道5、接收機處理器6、導航處理器7以及用戶接口8。運行中，天線1通過大氣接收從衛(wèi)星星座發(fā)射的信號。下變頻器2通過將天線1接收的高頻信號與本地振蕩器3所產生的本地振蕩信號混合，將其變換為較低中頻信號(IF)。A/D轉換器4將模擬IF信號轉換為數字信號用于接收機信道5的處理。在接收機信道5接收的IF信號被接收機信道5、接收機處理器6和導航處理器7處理。接收機信道5具有N個信道，該N個信道可由制造商進行設置。接收機處理器6的基本功能包括對于每個衛(wèi)星產生多個偽距，并利用每個信道的同相(I)和正交(Q)數據執(zhí)行相關運算。導航處理器7利用不同衛(wèi)星的不同偽距設置位置值。用戶接口8被用于顯示位置數據。
圖2示出了圖1的接收機信道5中的N個信道中的一個的框圖。從圖1的A/D轉換器4接收的數字IF信號被輸入至同相/正交相位乘法器10，在其中IF信號被乘以由同相正弦映射11和正交相位余弦映射12或正交相位正弦映射11和同相余弦映射12產生的信號，正弦映射和余弦映射依次由數字碼振蕩器(NCO，Numerical Code Oscillator)19產生。同相/正交相位乘法器10的輸出是對應于正弦映射11的相位的同相IF信號和對應于余弦映射12的相位的正交相位IF信號，或者同相/正交相位乘法器10的輸出是對應于正弦映射11的相位的正交相位IF信號和對應于余弦映射12的相位的同相IF信號。接收機處理器6產生一個數字代碼，用于控制NCO 19產生多普勒頻率。接收機處理器6還產生輸入至碼NCO 18的時鐘控制信號，用于互鎖PN碼發(fā)生器16。由PN碼發(fā)生器16產生與衛(wèi)星有關的偽隨機碼。該PN碼被代碼移位器17進行移位并輸出至多個相關器13。通過比較相移后的PN碼和從同相/正交相位乘法器10接收的I和Q數據，利用相關器13進行相關運算。來自相關器13的相關I和Q數據被輸出至積分器14，在那里相關I和Q數據被積分。積分值，也被稱作抽樣值被存儲在存儲器15中。典型的，接收機信道5的N個信道中的每個信道在存儲器15中存儲由積分器14在一個給定周期內如每個抽頭1毫秒進行抽樣的所有抽樣值。當收集到預定數量的抽樣值時，抽樣值被傳送至FFT單元20進行快速傅里葉變換以確定該抽頭是否存在峰值(相關)。如果找到一個峰值，接收機處理器6從該抽頭提取頻率和代碼值信息以計算用于捕獲的偽距。
如果確定抽樣抽頭中不存在峰值，則對于每個抽頭重復進行抽樣、相關和FFT處理直到定位峰值抽頭。
從該處理可以看出，需要在存儲器15中存儲大量數據。因此，需要具有足夠容量的存儲器。而且，因為需要存取存儲器數據用于處理，存儲訪問時間是影響捕獲速度和接收機性能的一個重要因素。
發(fā)明內容
提供了一種全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機，包括轉換器，用于將接收的GPS信號轉換為同相(I)和正交相位(Q)數字信號；相關器，用于產生期望的代碼并將所述I和Q數字信號與該期望代碼進行相關以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；過濾器，用于將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和每個修改的Q值，并對每個修改的I值和抽頭的每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的和的計數；計數器，用于當從過濾器收到每個計數時增加計數值；以及比較器，用于當抽頭值的測量完成時，將計數值與一個閾值進行比較以確定峰值的存在。
在當前抽樣I值或Q值與前一抽樣I值或抽樣Q值的符號不同時，可通過將正值分配給抽樣I值或抽樣Q值來修改抽樣I值和抽樣Q值，修改的I值和修改的Q值可以是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，該分數減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的，該分數減少值為1/2。
提供一個存儲器用于存儲具有超過閾值的計數值的抽頭的抽樣I值和Q值，其中，其他抽頭的抽樣I和Q值不存儲在該存儲器中，一個域變換器用于對存儲在存儲器中的數據進行域變換。過濾器包括一對延遲器件和一對單位比較器，其中該延遲器件將抽樣I值和抽樣Q值延遲一個符號位以輸出前一符號值，以及該單位比較器比較當前抽樣Q值的符號和前一符號值以在當前和前一符號值不同時提供一個正的輸出。
根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機，包括轉換器，用于將接收的GPS信號轉換為同相(I)和正交相位(Q)數字信號；相關器，用于產生期望的代碼，并將所述I和Q數字信號與該期望代碼進行相關以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；過濾器，用于將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和修改的Q值，并對每個修改的I值和抽頭的每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的每個和的計數；計數器，用于當從過濾器收到每個計數時增加計數值；比較器，用于當抽頭值的測量完成時，將該計數值與一個閾值進行比較以確定峰值的存在；以及存儲器，用于存儲具有超過閾值的計數器值的抽頭的每個修改的I值和對應的修改的Q值之和。
在當前抽樣I值或Q值與前一抽樣I值或抽樣Q值具有不同符號時，可通過將正值分配給抽樣I值或抽樣Q值來修改抽樣I值和抽樣Q值。修改的I值和修改的Q值可以是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，其減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的，其中該分數減少值為1/2。
過濾器包括一對延遲器件和一對單位比較器，其中該延遲器件將抽樣I值和抽樣Q值延遲一個符號位以輸出前一符號值，以及單位比較器比較當前抽樣Q值的符號和前一符號值以在當前和前一符號值不同時提供一個負的輸出。存儲器還存儲被識別為具有峰值的抽頭的抽樣I值和Q值，其中該存儲器是SRAM或DRAM中的一種。
還提供了一種處理用于確定位置的全球定位系統(tǒng)(GPS)信號的方法，包括下列步驟將接收的GPS信號轉換為同相(I)和正交相位(Q)數字信號；將所述I和Q數字信號與期望代碼進行相關，以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和修改的Q值，對每個修改的I值和抽頭的每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的每個和的計數；當從過濾器收到每個計數時增加計數值；當抽頭值的測量完成時將該計數值與一個閾值進行比較以確定峰值的存在。
在當前抽樣I值或Q值與前一抽樣I值或抽樣Q值具有不同符號時，可通過將正值分配給抽樣I值或抽樣Q值來修改該抽樣I值和抽樣Q值。
修改的I值和修改的Q值可以是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，其減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的，均為1/2。
該方法還包括在存儲器中存儲具有超過閾值的計數值的抽頭的抽樣I值和Q值，其中其他抽頭的抽樣I和Q值不存儲在該存儲器中，還包括對存儲在存儲器中的數據進行域變換。具有超過閾值的計數值的抽頭的每個修改的I值和相應的修改的Q值之和也可被存儲。
或者，所述存儲器存儲具有峰值的抽頭的抽樣I值和Q值，其中，不具有峰值的抽頭的抽樣I值和Q值不被存儲在所述存儲器中。
根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種存儲程序的設備，該設備具有可由處理器執(zhí)行的存儲的代碼，使處理器執(zhí)行處理GPS信號的方法步驟，該方法包括以下步驟將I和Q數字信號與期望代碼進行相關，以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和修改的Q值，對每個修改的I值和抽頭的每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的每個和的計數；當從過濾器收到每個計數時增加計數值；以及當抽頭值的測量完成時，將該計數值與一個閾值進行比較以確定峰值的存在。
通過結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特性和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中相同的標號代表相同結構的單元，并且在其中圖1示出了一個傳統(tǒng)GPS接收機的方框圖。
圖2示出了在圖1的接收機信道5中的N個信道中的一個的方框圖。
圖3示出了根據本發(fā)明的一個實施例的GPS接收機的方框圖。
圖4示出了圖3的過濾器30的一個示例性實施例。
圖5示出了圖3的過濾器30的另一個示例性實施例。
圖6示出了圖3的過濾器30的另一個示例性實施例。
圖7示出了列于表I中的16組I和Q抽樣值的圖。
圖8示出了列于表II中的16組I和Q抽樣值的圖。
圖9是根據本發(fā)明實施例的處理GPS信號的方法的流程圖。
圖10是根據本發(fā)明實施例的處理GPS信號的方法的流程圖。
圖11是根據本發(fā)明實施例的處理GPS信號的方法的流程圖。
圖12是從用于非峰值抽頭(表I)和峰值抽頭(表III)的表I至III中提取出的百分比變化值的圖。
具體實施例方式
在下文中將通過借助附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。為了簡化說明和解釋，同樣的標號用來表示同樣或等價的部件或部分。
圖3示出了根據本發(fā)明實施例的GPS接收機的方框圖。除了過濾器30，圖3所示接收機的部件執(zhí)行上述圖2的部件的功能。過濾器30用于接收從積分器14輸出的抽樣I值和Q值。根據本發(fā)明的至少一個實施例，過濾器30修改抽樣I值和Q值，這樣從抽樣值減小的數據集被選擇存儲在存儲器15中。根據本發(fā)明的另一實施例，過濾器30根據一個過濾處理，提取抽樣I和Q值的相關特性并有選擇地存儲該I和Q值或修改的I和Q值。被確定不具有峰值的抽頭的I和Q抽樣值被丟棄，不將其存儲在存儲器中。由FFT單元20執(zhí)行存儲數據的處理以確定峰值抽頭的存在更有效，這是因為減小了數據集，存儲器15所需的容量也減少了，從而減少了存儲器15的功耗和物理尺寸。
圖4示出了圖3的過濾器30的一個示例性實施例。從積分器14輸出的抽樣I和Q值被輸入至一對延遲器件23、24和符號位比較器25、26。為了說明本發(fā)明的實施例，抽樣I和Q值被選擇為16位，抽樣周期被選擇為1毫秒，以及每個抽樣幀被選擇為16個抽樣。可以使用不同的位數、抽樣周期和抽樣幀而不背離本發(fā)明。如圖4所示，加上一個符號位的代表抽樣I和Q值的每個16位數據被輸入至過濾器30的n個抽頭中的一個。抽頭0的電路示于圖4。符號位被輸入至延遲器件23，在符號位進入符號位比較器25之前延遲器件23將其延遲一個時鐘周期。符號位比較器25將前一抽樣I數據與當前抽樣I數據的符號值進行比較。如果當前符號位與前一符號位不同，符號位比較器25輸出一個代表正數的邏輯0。延遲器件24和符號位比較器26對于抽樣Q數據執(zhí)行上述功能。這樣，根據抽樣數據相對于時間的方向修改抽樣I數據和Q數據的符號(或方向)。修改的I和Q數據被輸入至累加器27，在其中相加包括符號位的修改的I和Q數據。累加的數據是“變化數據”。
根據本實施例，根據修改的I和Q值累加的16個變化數據被輸出存儲在存儲器15中。存儲的數據然后被FFT單元20用來執(zhí)行傅里葉變換以確定該抽頭中是否存在實際峰值。符號位比較器25和26最好通過使用一個同(xnor)邏輯來實現。該符號位比較器還可以使用一個異(xor)邏輯來實現并且在這樣的實施例中，比較將產生一個負值(邏輯1)。當使用xnor邏輯當前抽樣值和前一抽樣值具有相同的符號時，或當使用xor邏輯當前抽樣值和前一抽樣值具有不同的符號時，計數器28計數邏輯數1。如果該抽頭沒有形成峰值，則對于下一抽頭重復上述處理。
圖5示出了根據當前發(fā)明的一個可選實施例，圖3的過濾器30的另一示例性實施例。參考圖5，當累加器27中的修改的I和Q值的累加產生負值時，邏輯1信號被輸出至計數器28以增加該抽頭的計數。在每個抽頭的數據抽樣開始時將計數器28復位為0。一旦抽樣幀如16個抽樣完成，將最后的計數值與邏輯電路29中的預設閾值進行比較。如果計數值大于該預設閾值，如16之中的12，則來自抽頭0的數據被認為是一個可能的峰值。在這種情況下，被查抽頭的抽樣I和Q值被存儲在存儲器15中。存儲的數據然后被FFT單元20和接收機處理器6進行處理，以確定該抽頭中是否存在峰值。如果特定抽頭的任何計數值均不超過預設閾值，則不在存儲器15中存儲抽樣I和Q值、修改的I和Q值及變化數據?？梢詫⑦@些數據丟棄。
圖6示出了根據本發(fā)明的可選實施例的圖3的過濾器30的另一示例性實施例。參考圖6，一旦邏輯電路29確定計數值超過預設閾值，從累加器27輸出的變化數據代替抽樣I和Q值被輸出并被存儲在存儲器15中。根據該實施例，可能的峰值抽頭的變化數據被存儲并由FFT單元20和接收機處理器6進行處理。這樣，存儲在存儲器15中的數據集比從積分器14輸出的抽樣I和Q值的數據集進一步減少。
表1列出了根據本發(fā)明的一個實施例，從抽頭接收的示例性數據及過濾器30的數據處理。
表1.在峰值抽頭不存在的情況下的變化值產生表表1中，從積分器14輸出并在過濾器30接收的抽樣I和Q值的16個抽樣分別示于I和Q列。修改的I和Q值分別列于I’和Q’列。如表所示，在I和Q的當前抽樣值和前一抽樣值之間發(fā)生符號變化時，每個抽樣值的符號被分配一正值。I值和Q值被用于抽樣的I值的延遲器件23和符號比較器25，以及用于Q抽樣值的延遲器件24和符號比較器26進行修改。修改的I和Q值I’和Q’由累加器27相加以輸出變化值。相加之和示于表1中標為變化值(I’+Q’)的列中。累加器27中的求和運算考慮I’和Q’值的符號相加I’和Q’的幅度。每當從累加器27輸出一個負值，轉變被輸入至計數器28以增加計數值。如表1中的計數值列所示，對于來自該抽頭的數據的計數值是16個抽樣的一幀中的7。這表示修改的I’和Q’抽樣值的和中有7個負值。表1示出了沒有峰值的抽頭的數據。
本領域普通技術人員認識到，當抽頭中存在峰值時，抽樣I和Q值將呈現為兩簇，抽樣I值的一簇和抽樣Q值的一簇。圖7示出了圍繞零軸在不同方向擺動的抽樣I值和Q值。本領域普通技術人員從圖7中能夠識別出該被查抽頭不具有峰值。
根據本發(fā)明的實施例及如表1所示，計數值是測量抽樣I和Q值在零軸之間的方向變化的數量。因此16個數據集中的計數值7可被解釋為具有圍繞零軸在不同方向擺動而沒有在離開零軸的位置聚集的數據點的數據集。根據16中的計數值7，該抽頭可被排除為不具有峰值的抽頭。
表II
表II示出了來自具有峰值的抽頭的抽樣I和Q值。從表II可看出，在16個抽樣中抽樣的I和Q值大部分聚集在同一方向上。還可以看出修改的I和Q抽樣值(I’和Q’)，如由圖4中的過濾器所修改產生的修改的I和Q值，基本上所有I’和Q’的16個抽樣值均具有負號，在I和Q抽樣值方向上很少或沒有變化。因此累加器27的輸出(I’+Q’)產生一個很好聚集在零軸之上的較大負值。由于每個變化值(I’+Q’)均是負值，計數器計數了16次產生計數值16。這被認為是具有峰值的抽頭。
圖8示出了列于表II中的抽樣I和Q值的圖?？梢钥闯龃嬖趦蓚€數據簇，一個用于抽樣I值以及另一個用于抽樣Q值。
根據本發(fā)明的實施例，為了確定特定抽頭處是否存在峰值，在存儲器15中存儲變化值(I’+Q’)，以及存儲的變化值由FFT單元20進行處理以尋找峰值的存在。峰值的存在可通過由FFT單元20所變換的變化值與一個用于定義峰值的存在的預定值進行比較來確定。當確定在一個抽頭處存在峰值時，從抽樣I和Q值中提取頻率、碼值及相移并計算偽距。
或者，為了進一步減小數據集，在過濾器30和FFT單元20的過濾和處理之前，通過一個分數乘法器如1/2、1/4乘法器等來減小抽樣I和Q值。該乘法器(未示出)可以是過濾器30的一部分或設置在積分器14和過濾器30之間。
圖9示出了根據本發(fā)明的實施例，用于處理從抽頭接收的數據以確定峰值的存在的流程。如圖所示，根據本發(fā)明的該實施例的接收機在步驟71接收抽頭處的I和Q值。在步驟72，積分的相關值的N個抽樣(抽樣值)被輸出至過濾器30。根據所示的實施例，N等于16以及積分周期是1毫秒。在步驟73，在過濾器30接收抽樣I和Q值。在步驟74，當從前一抽樣值到當前抽樣值符號發(fā)生改變時，抽樣I和Q值被修改以具有一個正值。在步驟75中，修改的I和Q值被累加器27進行相加。當在步驟76中達到I和Q值對的N個抽樣時，累加的修改抽樣I和Q值(變化值)被存儲在存儲器15中(步驟77)。在步驟78，存儲的數據被FFT單元20處理，經過FFT變換后的值與一個給定閾值進行比較，以確定最大值是否是一個峰值(步驟79)。然后，當該值是碼NCO 18的最大相移時，存儲該I和Q值(步驟80)。當在步驟81確定存在峰值時，在步驟83導航處理器7計算偽距、相移等。當在步驟81確定不存在峰值時，處理返回到步驟71以確定下一個搜索頻率和代碼延遲值(步驟82)。
根據本發(fā)明的另一個實施例，使用來自圖5的計數器28的計數值和表I和II中所示的計數值來確定相應抽頭處峰值的存在。當在抽頭處存在峰值時，計數值將接近抽樣數和接收的抽樣I和Q值的數目。在該實施例中，峰值抽頭的計數值應當接近16。因此，可以設置一個閾值例如14，如果計數值超過14，則判斷在當前抽頭處存在峰值。根據該實施例，抽樣I和Q值被存儲在存儲器15中用于處理。被發(fā)現不具有超過閾值的計數值的抽頭的抽樣I和Q值被確定不具有峰值，以及相應I和Q抽樣值不存儲在存儲器15中。這些I和Q抽樣值不被用來進行捕獲并被丟棄。
圖10示出了根據本實施例的示例性處理流程。如圖所示，在步驟91接收機接收抽頭的I和Q值。積分的相關值的N個抽樣(抽樣值)被輸出至過濾器30。在步驟93，過濾器30接收該抽樣I和Q值。在步驟94，在從前一抽樣值的符號到當前抽樣值的符號發(fā)生變化時，抽樣I和Q值被修改以具有一個正值。在步驟95，修改的I和Q值在累加器27中被相加。當在步驟96達到I和Q值對的N個抽樣時，在步驟97該計數值與一個預定的閾值進行比較。如果該計數值等于或超過該預設閾值，則認為該被查抽頭可能具有峰值。此時，抽樣I和Q值被存儲在存儲器15中(步驟92)。在步驟78，存儲的數據被FFT單元20進行處理，被FFT變換后的值與一個給定峰值閾值進行比較以確定該抽頭處是否存在峰值(步驟99)。當在步驟110確定存在一個峰值時，在步驟120執(zhí)行后續(xù)處理以計算偽距、相移等。當在步驟110確定不存在峰值時，處理返回到步驟91以確定下一搜索頻率和代碼延遲值(步驟130)。
圖11示出了根據本實施例的示例性處理流程。如圖所示，根據本發(fā)明的該實施例的接收機在步驟211接收抽頭處的I和Q值。在步驟212，積分的相關值的N個抽樣(抽樣值)被輸出至過濾器15。根據該示例性實施例，N等于16以及積分周期為1毫秒。在步驟213，過濾器30接收該抽樣I和Q值。在從前一抽樣值的符號到當前抽樣值的符號發(fā)生變化時，在步驟214，抽樣I和Q值被修改成具有一個正值。在步驟215，修改的I和Q值在累加器27中被相加。當在步驟216達到I和Q值對的N個抽樣時，在步驟217計數值與一個預定閾值進行比較。如果該計數值等于或大于該預設閾值，則認為該被查抽頭可能具有峰值。此時，累加的I和Q值被存儲在存儲器15中(步驟218)。在步驟219，存儲的數據被FFT單元20進行處理，被FFT變換后的值與一個給定峰值閾值進行比較以確定該抽頭處是否存在峰值(步驟220)。并且然后當該值是代碼NCO 18的相移的最大值時(步驟221)，存儲I和Q值。當在步驟222確定存在峰值時，在步驟223執(zhí)行后續(xù)處理以計算偽距、相移等。當在步驟222確定不存在峰值時，確定下一搜索頻率和代碼延遲的值(步驟224)并返回到步驟211。
根據本發(fā)明的另一實施例，如上所述使用過濾器30和計數器28，計數值被用于確定被查抽頭處是否存在可能的峰值。當確定該抽頭可能具有峰值時，不是如之前的實施例那樣存儲該抽樣I和Q值，而是在存儲器15中存儲變化值(I’+Q’)。所存儲的數據然后被FFT單元20進行處理以確定在該抽頭處是否存在峰值。根據該實施例，確定不具有可能的峰值的抽頭的抽樣I和Q值及變化值(I’+Q’)不被存儲在存儲器15中，并且這些數據不被處理。存儲器15是一個半導體存儲器，最好是SRAM和DRAM中的一種。
為了進一步減少存儲在存儲器15中的數據，可以在過濾器15處理之前將抽樣I和Q值乘以一個分數如1/2、1/4等?？稍谠撝颠M入到圖4的累加器27之前實施該乘法器/移位器(未示出)。表III列出了抽樣I和Q值、分數修改的I和Q值、變化值(I1/+Q1/2)及具有峰值的抽頭的計數值。
表III
圖12是表示從用于非峰值抽頭(表I)和峰值抽頭(表III)的表I至表III中提取的分數變化值的圖?？梢钥闯?，峰值抽頭趨向于遠離零軸的一簇，非峰值抽頭趨向于具有在圍繞零軸的不同方向擺動的值。
本領域普通技術人員很容易得出，雖然本發(fā)明的過濾器的實施例被示出并根據電路器件進行了描述，但是該過濾器可通過軟件或利用具有處理器可執(zhí)行的存儲代碼的存儲設備來實施，當執(zhí)行這些代碼時，則執(zhí)行上述的過濾功能。該存儲設備最好是閃存和ROM中的一種。
盡管本發(fā)明是參照其特定的優(yōu)選實施例來描述的，但本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種修改。
權利要求
1.一種全球定位系統(tǒng)接收機，包括轉換器，用于將接收的GPS信號轉換為同相(I)和正交相位(Q)數字信號；相關器，用于產生期望的代碼，并將所述I和Q數字信號與該期望代碼進行相關，以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；過濾器，用于將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和每個修改的Q值，并對抽頭的每個修改的I值和每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的和的計數；計數器，用于當從所述過濾器收到每個計數時增加計數值；以及比較器，用于當抽頭值的測量完成時將所述計數值與一個閾值進行比較，以確定峰值的存在。
2.如權利要求1所述的接收機，其中，在當前抽樣I值或Q值具有不同于前一抽樣I值或抽樣Q值的符號時，通過將一正值分配給所述抽樣I值或抽樣Q值來修改所述抽樣I值和抽樣Q值。
3.如權利要求1所述的接收機，其中，所述修改的I值和修改的Q值是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，所述分數減少值對于抽樣I值和抽樣Q值相同。
4.如權利要求3所述的接收機，其中，所述分數減少值是1/2。
5.如權利要求1所述的接收機，還包括存儲器，用于存儲被發(fā)現具有超過所述閾值的計數值的抽頭的抽樣I值和Q值，其中，其他抽頭的抽樣I和Q值不存儲在所述存儲器中。
6.如權利要求5所述的接收機，還包括一個域變換器，用于對存儲在所述存儲器中的數據進行域變換。
7.如權利要求1所述的接收機，其中，所述過濾器包括一對延遲器件和一對單位比較器，其中，所述延遲器件將抽樣I值和抽樣Q值延遲一個符號位以輸出前一符號值，所述單位比較器比較當前抽樣Q值的符號和前一符號值，以在當前和前一符號值不同時提供一個正的輸出。
8.如權利要求1所述的接收機，其中，所述存儲器是SRAM或DRAM中的一種。
9.一種全球定位系統(tǒng)接收機，包括轉換器，用于將接收的GPS信號轉換為同相(I)和正交相位(Q)數字信號；相關器，用于產生期望的代碼，并將所述I和Q數字信號與該期望代碼進行相關，以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；過濾器，用于將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和修改的Q值，并對抽頭的每個修改的I值和每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的每個和的計數；計數器，用于當從所述過濾器收到每個計數時增加計數值；比較器，用于當抽頭值的測量完成時將所述計數值與一個閾值進行比較，以確定峰值的存在；以及存儲器，用于存儲具有超過所述閾值的計數值的抽頭的每個修改的I值和對應的修改的Q值之和。
10.如權利要求9所述的接收機，其中，在當前抽樣I值或Q值具有不同于前一抽樣I值或抽樣Q值的符號時，通過將一正值分配給抽樣I值或抽樣Q值來修改所述抽樣I值和抽樣Q值。
11.如權利要求9所述的接收機，其中，修改的I值和修改的Q值是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，該分數減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的。
12.如權利要求11所述的接收機，其中，所述分數減少值是1/2。
13.如權利要求9所述的接收機，還包括一個域變換器，用于對存儲在存儲器中的數據進行域變換。
14.如權利要求13所述的接收機，其中，所述域變換器是一個快速傅里葉變換器。
15.如權利要求9所述的接收機，其中，所述過濾器包括一對延遲器件和一對單位比較器，其中，所述延遲器件將抽樣I值和抽樣Q值延遲一個符號位以輸出前一符號值，所述單位比較器比較當前抽樣Q值的符號和前一符號值以在當前和前一符號值不同時提供一個負的輸出。
16.如權利要求9所述的接收機，其中，所述存儲器還存儲被識別為具有峰值的抽頭的抽樣I值和Q值。
17.如權利要求9所述的接收機，其中，所述存儲器是SRAM或DRAM中的一種。
18.一種處理用于確定位置的全球定位系統(tǒng)(GPS)信號的方法，包括下列步驟將接收的GPS信號轉換為同相(I)和正交相位(Q)數字信號；將所述I和Q數字信號與期望代碼進行相關，以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；將所述抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和Q值，對抽頭的每個修改的I值和每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的每個和的計數；當從過濾器收到每個計數時增加計數值；以及當抽頭值的測量完成時將所述計數值與一個閾值進行比較，以確定峰值的存在。
19.如權利要求18所述的方法，其中，在當前抽樣I值或Q值具有不同于前一抽樣I值或抽樣Q值的符號時，通過將一正值分配給抽樣I值或抽樣Q值來修改所述抽樣I值和抽樣Q值。
20.如權利要求18所述的方法，其中，所述修改的I值和修改的Q值是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，該分數減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的。
21.如權利要求18所述的方法，其中，所述分數減少值是1/2。
22.如權利要求18所述的方法，還包括在一個存儲器中存儲具有超過所述閾值的計數值的抽頭的抽樣I值和Q值，其他抽頭的抽樣I和Q值不存儲在該存儲器中。
23.如權利要求22所述的方法，其中，所述存儲器是SRAM或DRAM中的一種。
24.如權利要求22所述的方法，還包括對存儲在所述存儲器中的數據進行域變換。
25.如權利要求18所述的方法，還包括存儲經發(fā)現具有超過所述閾值的計數值的抽頭的每個修改的I值和相應的修改的Q值之和。
26.如權利要求25所述的方法，其中，所述存儲器是SRAM或DRAM中的一種。
27.如權利要求25所述的方法，其中，所述修改的I值和修改的Q值是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，該分數減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的。
28.如權利要求27所述的方法，其中，所述分數減少值是1/2。
29.如權利要求25所述的方法，還包括在存儲器中存儲被發(fā)現具有峰值的抽頭的抽樣I值和Q值，其中沒有被發(fā)現具有峰值的抽頭的抽樣I和Q值不存儲在所述存儲器中。
30.如權利要求29所述的方法，還包括對存儲在所述存儲器中的數據進行域變換。
31.如權利要求30所述的方法，其中，所述域變換是快速傅里葉變換。
32.如權利要求29所述的方法，其中，所述存儲器是SRAM或DRAM中的一種。
33.一種存儲程序設備，存儲有可由處理器執(zhí)行的用于執(zhí)行處理GPS信號的方法步驟的代碼，該方法包括將I和Q數字信號與期望代碼進行相關以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和修改的Q值，對抽頭的每個修改的I值和每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的每個和的計數；當從過濾器收到每個計數時增加計數值；以及當抽頭值的測量完成時將所述計數值與一個閾值進行比較，以確定峰值的存在。
34.如權利要求33所述的方法，其中，在當前抽樣I值或Q值具有不同于前一抽樣I值或抽樣Q值的符號時，通過將一正值分配給抽樣I值或抽樣Q值來修改所述抽樣I值和抽樣Q值。
35.如權利要求33所述的方法，其中，所述修改的I值和修改的Q值是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，該分數減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的。
36.如權利要求33所述的方法，還包括在一個存儲器中存儲具有超過閾值的計數值的抽頭的抽樣I值和Q值，其他抽頭的抽樣I和Q值不存儲在該存儲器中。
37.如權利要求33所述的方法，還包括對存儲在所述存儲器中的數據進行域變換。
38.如權利要求33所述的方法，還包括存儲被發(fā)現具有超過所述閾值的計數值的抽頭的每個修改的I值和相應的修改的Q值之和。
39.如權利要求38所述的方法，其中，所述修改的I值和修改的Q值是各抽樣I值和抽樣Q值的分數減少值，該分數減少值對于抽樣I值和抽樣Q值是相同的。
40.如權利要求33所述的方法，還包括在存儲器中存儲被發(fā)現具有峰值的抽頭的抽樣I值和Q值，其中沒有被發(fā)現具有峰值的抽頭的抽樣I和Q值不存儲在所述存儲器中。
41.如權利要求38所述的方法，還包括對存儲在存儲器中的數據進行域變換。
42.如權利要求38所述的方法，其中，所述存儲器是SRAM或DRAM中的一種。
43.如權利要求33所述的存儲程序設備，其中，該存儲程序設備是閃存或ROM中的一種。
全文摘要
提供了一種全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機，包括轉換器，用于將接收的GPS信號轉換為同相(I)和正交相位(Q)數字信號；相關器，用于產生期望的代碼，并將所述I和Q數字信號與該期望代碼進行相關以輸出抽頭的抽樣I值和抽樣Q值；過濾器，用于將抽樣I值和抽樣Q值過濾為修改的I值和每個修改的Q值，并對抽頭的每個修改的I值和每個相應的修改的Q值求和，并輸出為正的和的計數；計數器，用于當從所述過濾器收到每個計數時增加計數值；以及比較器，用于當抽頭值的測量完成時將所述計數值與一個閾值進行比較以確定峰值的存在。
文檔編號H04B1/707GK1576805SQ20041006183
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權日2003年7月11日
發(fā)明者趙東植 申請人:三星電子株式會社