星历收集装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种星历收集装置，包括：比特数据存储单元，用于在无法完成第一星历子帧的同步时，存储接收到的第一星历子帧的第一部分；子帧同步器，用于完成多个子帧的同步并且从多个子帧中识别出多个星历子帧和多个历书子帧；以及子帧拼接单元，耦合于比特数据存储单元和子帧同步器之间，用于在第一星历子帧的下一次重复传送中，从子帧同步器接收第一星历子帧的第二部分并且从比特数据存储单元读取第一星历子帧的第一部分，通过拼接第一部分和第二部分来得到完整的第一星历子帧。采用本发明专利技术可节省星历收集时间，从而提高卫星星历收集效率并且提升接收机冷启动的首次定位时间性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种星历收集装置，包括：比特数据存储单元，用于在无法完成第一星历子帧的同步时，存储接收到的第一星历子帧的第一部分；子帧同步器，用于完成多个子帧的同步并且从多个子帧中识别出多个星历子帧和多个历书子帧；以及子帧拼接单元，耦合于比特数据存储单元和子帧同步器之间，用于在第一星历子帧的下一次重复传送中，从子帧同步器接收第一星历子帧的第二部分并且从比特数据存储单元读取第一星历子帧的第一部分，通过拼接第一部分和第二部分来得到完整的第一星历子帧。采用本专利技术可节省星历收集时间，从而提高卫星星历收集效率并且提升接收机冷启动的首次定位时间性能。【专利说明】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种利用子帧同步数据来改进卫星接收机冷启动的首次定位时间(Time To First Fix, TTFF)性能的。
技术介绍
目前，卫星定位已经广泛用于各种应用中，并且人们利用许多参数来评估定位系统接收机(例如，全球定位系统(GPS)接收机或全球导航卫星系统(GL0NASS)接收机)的性能。其中一个参数是从接收机开机到接收机确定其当前位置的时间延迟(也被称作TTFF)。通常而言，优选具有最短TTFF的接收机。然而，传统GPS接收机的TTFF的范围可以从30秒到几分钟。如果接收机处于冷启动状态中(这意味着没有可用的信息)，则情况更糟。例如，在冷启动状态中，观测时间、卫星导航信息等对于接收机而言都是未知的。 在接收机输出首次定位坐标之前，必须先通过解调卫星导航数据来完成卫星星历(轨道参数)的收集。因此，卫星星历收集的效率是接收机TTFF性能的关键。以GPS为例来说明，图1示出一页卫星导航数据的数据结构。30个比特构成一个字，10个字构成一个子帧，并且5个子帧构成一页(即一帧)。每个子帧需要6秒来传送。因此，传送一页卫星导航数据将需要30秒。通常，GPS卫星的星历每两个小时更新一次，并且如果没有发生更新，在子帧1-5中携带的信息每30秒重复一次。如图1中所示，星历参数是在子帧1、子帧2以及子帧3中传送而历书参数是在子帧4和子帧5中传送。因此，接收机必须收集子帧1-3来获取卫星的完整星历。 然而，如果接收机处于冷启动状态中，则接收机有可能从一个子帧的中间开始接收比特数据，而不是子巾贞的头部。例如，接收机可能从子巾贞I的送交(Hand over word,HOW)字来接收比特数据。由于丢失了子巾贞I的遥测(telemetry, TLM)字,接收机无法完成同步并且必须丢弃子帧I。其结果是接收机必须等待5.4秒(B卩，子帧I中除TLM外的其它9个字)来接收子帧2并且执行后续操作，这将显著降低接收机的TTFF性能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种星历收集装置，用于在接收机冷启动之后接收包括第一星历子帧和在第一星历子帧之后的第二子帧的多个子帧，其特征在于，所述星历收集装置包括:比特数据存储单元，用于在无法完成第一星历子帧的同步时，存储接收到的第一星历子帧的第一部分；子帧同步器，用于完成多个子帧的同步并且从多个子帧中识别出多个星历子帧和多个历书子帧；以及子帧拼接单元，耦合于比特数据存储单元和子帧同步器之间，用于在第一星历子帧的下一次重复传送中，从子帧同步器接收第一星历子帧的第二部分并且从比特数据存储单元读取第一星历子帧的第一部分，通过拼接第一部分和第二部分来得到完整的第一星历子帧。 本专利技术还提供了一种卫星接收机，包括天线，用于接收卫星信号；射频单元，耦合于天线，用于将卫星信号进行放大和下变频操作；模数转换器，耦合于射频单元，用于将卫星信号转换成数字形式；以及接收机处理器，耦合于魔术转换器，用于在接收机冷启动之后接收包括第一星历子帧和在第一星历子帧之后的第二子帧的多个子帧，接收机处理器包括:比特数据存储单元，用于在无法完成第一星历子帧的同步时，存储接收到的第一星历子帧的第一部分；子帧同步器，用于完成多个子帧的同步并且从多个子帧中识别出多个星历子帧和多个历书子帧；以及子帧拼接单元，耦合于比特数据存储单元和子帧同步器之间，用于在第一星历子帧的下一次重复传送中，从子帧同步器接收第一星历子帧的第二部分并且从比特数据存储单元读取第一星历子帧的第一部分，通过拼接第一部分和第二部分来得到完整的第一星历子帧。 本专利技术还提供了一种星历收集方法，用于在接收机冷启动之后接收包括第一星历子帧和在第一星历子帧之后的第二子帧的多个子帧，其特征在于，星历收集方法包括:在无法完成第一星历子帧的同步时，将接收到的第一星历子帧的第一部分暂存在比特数据存储单元中；在第一星历子帧的下一次重复传送中，从子帧同步器接收第一星历子帧的第二部分；以及从比特数据存储单元读取第一星历子帧的第一部分，通过拼接第一部分和第二部分来得到完整的第一星历子帧。 与现有技术相比，本专利技术的利用比特数据存储单元和子帧拼接单元来进行内容拼接以得到完整的子帧。本专利技术的新颖方式可以节省星历收集时间，从而提高卫星星历收集效率并且提升接收机冷启动的首次定位时间性能。 以下结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细的说明，以使本专利技术的特性和优点更为明显。 【专利附图】【附图说明】 以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点，其中相似的符号代表相似的组件。 图1所示为一页卫星导航数据的数据结构； 图2所示为根据本专利技术的一个实施例的从卫星导航数据收集星历的示意图； 图3所示为根据本专利技术的一个实施例的卫星定位系统的一般接收机的结构示意图； 图4所示为根据本专利技术的实施例的星历收集装置的结构示意图；以及 图5所示为根据本专利技术的实施例的星历收集方法的流程图。 【具体实施方式】 以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。 另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。 图2所示为根据本专利技术的一个实施例的从卫星导航数据收集星历的示意图。如图2所示的实施例中，子帧1-5中的均包含送交(TLM)字和遥测(HOW)字，分别用于完成子帧同步和指示子帧ID，并且子帧1-3还包括8个字的星历参数，子帧4-5还包括8个字的历书参数。假定GPS接收机处于冷启动状态中并且它从某一个子帧的中间位置开始接收比特数据。此时，GPS接收机并不知道接收的起始位置(例如哪个子帧、哪个字和哪个比特)，并且由于丢失了这个子帧的TLM字(字1)，GPS接收机无法完成同步。不同于传统方法，GPS接收机开始存储导航比特数据而不是丢弃这一个子帧。一旦下一个子帧的同步完成，可以根据包含在TLM字(字I)中的前导信息和包含在HOW字(字2)中的子帧ID来确定该子帧接收的起始位置和子帧边界。 具体地在图2的示例中，GPS接收机处于冷启动状态中并且它从子帧I (子帧I可以认为是本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星历收集装置，用于在接收机冷启动之后接收包括第一星历子帧和在所述第一星历子帧之后的第二子帧的多个子帧，其特征在于，所述星历收集装置包括：比特数据存储单元，用于在无法完成所述第一星历子帧的同步时，存储接收到的所述第一星历子帧的第一部分；子帧同步器，用于完成所述多个子帧的同步并且从所述多个子帧中识别出多个星历子帧和多个历书子帧；以及子帧拼接单元，耦合于所述比特数据存储单元和所述子帧同步器之间，用于在所述第一星历子帧的下一次重复传送中，从所述子帧同步器接收所述第一星历子帧的第二部分并且从所述比特数据存储单元读取所述第一星历子帧的所述第一部分，通过拼接所述第一部分和所述第二部分来得到完整的所述第一星历子帧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹景华，张卫华，苟娟，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42