專(zhuān)利名稱(chēng)：處理抽樣的擴(kuò)頻信號(hào)流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理包含至少一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的抽樣信號(hào)流的方法及其接收機(jī)、計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體和計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
GPS接收機(jī)通常具有單個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于以固定的分辨率對(duì)GPS接收的GPS信號(hào)進(jìn)行抽樣。通常，這樣的ADC具有1比特分辨率，但是由于例如在室內(nèi)環(huán)境中來(lái)自移動(dòng)電話(huà)、PC和其他電子設(shè)備的偶然的窄帶干擾是特別常見(jiàn)的，一些GPS接收機(jī)使用具有1.5或2比特分辨率的ADC，用于改善抗干擾性。在文獻(xiàn)中也已建議，多位抽樣能緩解在試圖在城市環(huán)境中測(cè)量GPS偽距離(pseudorange)時(shí)，即在GPS信號(hào)采取間接路由到達(dá)已受附近建筑物影響的CPS接收機(jī)時(shí)可能遇到的多路徑失真。
由于GPS信號(hào)從GPS衛(wèi)星至地球表面經(jīng)歷高度的信號(hào)衰減，因此在甚至1比特分辨率上獲得抽樣的GPS信號(hào)的計(jì)算負(fù)擔(dān)是巨大的。以1.5和2比特分辨率獲得這種信號(hào)的計(jì)算負(fù)擔(dān)甚至更高。因此，在干擾和多路徑方面的性能與計(jì)算成本之間存在折衷選擇。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供處理包含至少一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的抽樣信號(hào)流的方法以及用于該方法的接收機(jī)、計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體和計(jì)算機(jī)程序。該方法包括下列步驟在第一位級(jí)上處理抽樣，以及或并行或隨后，在不同于第一位級(jí)的第二位級(jí)上處理抽樣。
可以在高于第一或第二位級(jí)中的至少一個(gè)位級(jí)的位級(jí)上對(duì)信號(hào)流進(jìn)行抽樣，其中通過(guò)選擇地忽略信號(hào)抽樣的位在或第一或第二位級(jí)之一上對(duì)這些抽樣進(jìn)行處理?？商鎿Q地，可以在或第一或第二位級(jí)之中對(duì)應(yīng)于將用于處理那些抽樣的位級(jí)的的變化位級(jí)上對(duì)該信號(hào)流進(jìn)行抽樣。
為了獲得或各自的擴(kuò)頻信號(hào)或相同的擴(kuò)頻信號(hào)，可以在第一和第二位級(jí)上并行地對(duì)這些抽樣進(jìn)行處理。
一旦難以獲得擴(kuò)頻信號(hào)，可能發(fā)生從第一位級(jí)到第二位級(jí)上處理抽樣的改變。
如果信號(hào)流包含GPS擴(kuò)頻信號(hào)，則在第一位級(jí)上處理抽樣的步驟可以用來(lái)獲得GPS信號(hào)，而在第二位級(jí)上處理抽樣的步驟可以用來(lái)測(cè)量距離GPS信號(hào)的偽距離。


現(xiàn)在將僅通過(guò)示例，參照附圖來(lái)描述本發(fā)明，該附圖表示根據(jù)本發(fā)明的GPS接收機(jī)。
具體實(shí)施例方式
公知提供這樣的GPS接收機(jī)，其中復(fù)制GPS衛(wèi)星偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼信號(hào)是連續(xù)生成的并與接收的GPS信號(hào)相關(guān)，以便獲得它們。一般，由于復(fù)制碼有可能具有不同于接收CPS信號(hào)的碼相位，并且也由于接收機(jī)和軌道衛(wèi)星之間的多普勒頻移(Doppler shift)而具有不同的頻率，所以采用二維碼頻率/相位掃描(sweep)，從而這樣的掃描將最終導(dǎo)致輸入PRN碼具有與本地生成的復(fù)制品相同的頻率和碼相位。如果檢測(cè)到，則獲取和跟蹤代碼，并且可以檢索偽距離信息，根據(jù)該信息利用常規(guī)的導(dǎo)航算法可以計(jì)算接收機(jī)的位置。
參照附圖，示出了GPS接收機(jī)，其中通過(guò)天線(xiàn)10接收NAVSTAR GPSSPS信號(hào)，并在包括無(wú)源帶通濾波器的預(yù)處理器11中對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，以最小化帶外RF干擾，前置放大，下變頻到中頻(IF)以及模數(shù)轉(zhuǎn)換。所得到的數(shù)字化的IF信號(hào)仍然已調(diào)制，仍包含來(lái)自可用衛(wèi)星的所有信息，并被饋送到十二個(gè)并行接收機(jī)信道12(未示出所有的信道)中的每一個(gè)。在相應(yīng)的數(shù)字接收機(jī)信道中與接收機(jī)處理器13協(xié)作來(lái)獲取和跟蹤衛(wèi)星信號(hào)，以檢索30第二GPS天文歷數(shù)據(jù)消息并測(cè)量距離每個(gè)衛(wèi)星的偽距離。這樣的用于獲取和跟蹤的方法是公知的，例如，參見(jiàn)第四章(GPS satellite signal characteristics GPS衛(wèi)星信號(hào)特征)和第五章(GPS satellite signal acquisition and trackingGPS衛(wèi)星信號(hào)獲取和跟蹤)，Kaplan ibid。
使用GPS偽距離、所獲取的導(dǎo)航信息和傳輸?shù)竭_(dá)時(shí)間，導(dǎo)航處理器14利用常規(guī)算法來(lái)計(jì)算接收機(jī)的位置并且在顯示器15上向用戶(hù)顯示這個(gè)位置。預(yù)處理器11通常將以帶有數(shù)字接收機(jī)信道12、接收機(jī)處理器13和導(dǎo)航處理器14的前端模擬電路的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中以通用微處理器或嵌入在GPS專(zhuān)用集成電路(ASIC)中的微處理器的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，可以如在任何一個(gè)下列示例情形中所述完成模數(shù)轉(zhuǎn)換以及在數(shù)字接收機(jī)信道中數(shù)字化信號(hào)的獲取和跟蹤示例1當(dāng)操作在城市環(huán)境中時(shí)，GPS接收機(jī)在數(shù)字接收機(jī)信道中使用實(shí)時(shí)1位抽樣和處理，以獲取確定位置fix(固定)所需的4個(gè)GPS信號(hào)之中的3個(gè)。為了獲取第四個(gè)GPS信號(hào)，ADC在數(shù)字接收機(jī)信道中轉(zhuǎn)換到實(shí)時(shí)2位抽樣和處理。改善的信號(hào)獲取性能使得能夠獲取第四個(gè)GPS信號(hào)。之后，測(cè)量距離4個(gè)獲取的GPS信號(hào)的偽距離，以確定位置fix。
示例2以2位量化(表示-2，-1，1，2的符號(hào)和大小比特)對(duì)GPS信號(hào)數(shù)據(jù)的1s(秒)的快照(snapshot)進(jìn)行抽樣和存儲(chǔ)。之后，使此快照僅在數(shù)字接收機(jī)中重復(fù)進(jìn)行符號(hào)位的1位處理，以獲取4個(gè)CPS信號(hào)。一旦獲取了四個(gè)GPS信號(hào)，則在數(shù)字接收機(jī)信道中對(duì)該快照進(jìn)行2位處理，以測(cè)量確定位置fix所需的4個(gè)GPS偽距離。
通過(guò)閱讀本公開(kāi)文本，其他的修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的并可以包括在擴(kuò)頻信號(hào)接收機(jī)(包括GPS接收機(jī))及其組成部分的設(shè)計(jì)、制造和使用中已公知的并且可以用來(lái)替換本文中所描述的特征或與本文中所描述的特征一起使用的其他特征。
權(quán)利要求
1.一種處理包含至少一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的抽樣信號(hào)流的方法，包括下列步驟在第一位級(jí)上，處理抽樣，和或并行或隨后，在不同于第一位級(jí)的第二位級(jí)上，處理抽樣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在獲取擴(kuò)頻信號(hào)遇到困難時(shí)，發(fā)生從第一位級(jí)到第二位級(jí)上處理抽樣的改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該信號(hào)流包含GPS擴(kuò)頻信號(hào)；其中在第一位級(jí)上處理抽樣的步驟用于獲取GPS信號(hào)；以及其中在第二位級(jí)上處理抽樣的步驟用于測(cè)量距離GPS信號(hào)的偽距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在高于第一或第二位級(jí)中的至少一個(gè)的位級(jí)上，對(duì)該信號(hào)流進(jìn)行抽樣；和其中通過(guò)選擇地忽略信號(hào)抽樣的比特，在或第一或第二位級(jí)之一上對(duì)抽樣進(jìn)行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在或第一或第二位級(jí)之中對(duì)應(yīng)于將用于處理那些抽樣的位級(jí)的變化位級(jí)上，對(duì)該信號(hào)流進(jìn)行抽樣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為了獲得各自的擴(kuò)頻信號(hào)，在第一和第二位級(jí)上并行處理抽樣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為了獲得相同的擴(kuò)頻信號(hào)，在第一和第二位級(jí)上并行處理抽樣。
8.一種接收機(jī)，被配置為接收和抽樣包含至少一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的信號(hào)，并且利用根據(jù)任何一項(xiàng)前面權(quán)利要求所述的方法來(lái)處理該信號(hào)。
9.一種計(jì)算機(jī)，被配置為從外部接收機(jī)接收包含至少一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的抽樣信號(hào)，并且利用根據(jù)權(quán)利要求1-7之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法來(lái)處理該信號(hào)。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，在上面已記錄包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-7之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法的指令的計(jì)算機(jī)程序。
11.一種計(jì)算機(jī)程序，包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-7之中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法的指令。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，提供處理包含至少一個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)的抽樣信號(hào)流的方法及其接收機(jī)、計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體和計(jì)算機(jī)程序。該方法包括下列步驟在第一位級(jí)上，對(duì)抽樣進(jìn)行處理；以及或并行或之后，在不同于第一位級(jí)的第二位級(jí)上，對(duì)抽樣進(jìn)行處理。
文檔編號(hào)G01S1/00GK1833176SQ200480022389
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者S·R·多萊, A·T·于勒 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司