GNSS接收机中的接收分集制造技术

技术编号:10802948 阅读:134 留言:0更新日期:2014-12-24 10:20
一种GNSS接收机中的接收分集。本申请中所公开的主题涉及在两个或更多个在物理上分离的天线处接收一个或多个SPS信号。在一方面,来自在物理上分离的天线的信号可被下变频为复合数字信号,复合数字信号可经历进一步处理以改善与例如位置估计操作相关的一个或多个性能度量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种GNSS接收机中的接收分集。本申请中所公开的主题涉及在两个或更多个在物理上分离的天线处接收一个或多个SPS信号。在一方面,来自在物理上分离的天线的信号可被下变频为复合数字信号,复合数字信号可经历进一步处理以改善与例如位置估计操作相关的一个或多个性能度量。【专利说明】GNSS接收机中的接收分集 本申请是申请日为2010年6月24日、申请号为201080035686. 8的专利技术专利申请 的分案申请。
本申请中公开的主题涉及接收从诸如举例来说全球导航卫星系统之类的通信系 统发送的无线信号。
技术介绍
卫星定位系统(SP巧可包括一种发射机的系统,该发射机的系统被定位为使得实 体能够至少部分地基于从发射机接收的信号来确定它们在地球上的位置。该种发射机通常 发送W-组数量的码片中的重复的伪随机噪声(PN)码进行标记,并且该种发射机可位于 基于地面的控制站、用户设备和/或航天器上。在特定示例中,该种发射机可位于地球轨道 卫星上。例如,诸如全球定位系统佑P巧、伽利略佑alileo)、格洛纳斯佑Ionass)或北斗之 类的全球导航卫星系统(GNS巧的集群(constellation)中的卫星可发送W PN码进行标记 的信号,其中该PN码可与由该集群中的其它卫星发送的PN码区分开。为了估计接收机的 位置,导航系统可至少部分地基于对从卫星接收的信号中的PN码的检测,使用公知技术, 来确定从接收机的"视角"来看的、到卫星的伪距(pseudorange)测量。 图1示出了 SPS系统的应用,其中,无线通信系统中的移动站(M巧100接收来自视 线内的航天器(SV) 102a、102b、102c、102d的、去往MSlOO的传输,并从该些传输中的四个或 更多个传输中获得时间测量。MSlOO可向位置服务器104提供该种测量,该位置服务器104 根据该些测量来确定或估计该站的位置。可替代地,用户站100可根据该信息来确定或估 计其自身的位置。 无线通信系统接收机或定位位置系统接收机(例如,举例来说,如上所述的移动 站100)可能会经历各种状况下的信号获取和/或跟踪的困难。该种状况可包括微弱的和/ 或衰落的信号、频率漂移、W及噪声,该仅仅是几个示例而已。该些状况可导致例如获取灵 敏度下降、数据解调性能降低、信号的可用性下降、测量质量降低、W及用于位置确定的"准 备时间(time to fix)"們巧的增加。
技术实现思路
在一方面,可在移动站的两个或更多个在物理上分离的天线处接收一个或多个无 线信号。所述两个或更多个天线可向移动站的接收机提供相应的两个或更多个射频信号。 所述射频信号中的一个或多个射频信号可在接收机的一个或多个相应的路径中被下变频 W生成一个或多个中等频率信号,并且所述一个或多个中等频率信号可被转换成包括同相 分量和正交分量的一个或多个复合数字信号。所述一个或多个复合数字信号可被处理W执 行位置估计操作,其中包括检测一个或多个峰值。 【专利附图】【附图说明】 将参照附图描述非限制性和非穷尽的示例,其中,贯穿各幅图,类似的附图标记指 代类似的部件。 图1是包括移动站的示例性卫星定位系统(SPS)的框图。 图2是示例性移动站接收机的示意性框图。 图3是示例性非相干组合器单元的示意性框图。 图4是示例性相干组合器单元的示意性框图。 图5是示例性离线相干组合器单元的示意性框图。 图6是示例性相位估计单元的示意性框图。 图7是示例性选择分集配置的示意性框图。 图8是示例性扫描分集配置的示意性框图。 图9是用于移动站的示例性移动接收机和非相干信号组合器的示意性框图。 图10是用于移动站的示例性移动接收机和相干信号组合器的示意性框图。 图11是用于在具有两个或更多个在物理上分离的天线的接收机处处理一个或多 个无线信号的方法的示例性实施例的流程图。 图12是根据一方面的用于处理信号W确定定位位置的系统的示意图。 图13是根据一方面的移动站的示意图。 【具体实施方式】 如W上所论述的,无线通信系统接收机或定位位置系统接收机(例如,举例来说, 如上所述的移动站100)可经历在各种状况(例如,微弱的和/或衰落的信号、频率漂移、W 及噪声)下的信号获取和/或跟踪的困难。该些状况可导致例如获取灵敏度下降、数据解 调性能降低、信号的可用性下降、测量质量降低、W及用于位置估计的"准备时间(time to 円X)"們巧的增加。 在一方面,为了在考虑到W上提及的状况的情况下提高移动站接收机性能,接收 机可对两个或更多个在物理上分离的天线进行合并Qnco巧orate)。由SPS发送的信号可 在两个或更多个在物理上分离的天线处接收到,并且在该些分离的天线处接收到的信号可 能经历了不同的无线信道状况。在该种环境中,对来自不同路径的信号进行组合可显著提 高信号质量。进一步地,至少在某些环境中,对来自不同路径的信号进行组合可有助于去除 至少某些热噪声。 在另一方面,可使用各种组合算法(包括例如非相干和相干算法)对来自两个或 更多个在空间上分离的天线的采样进行组合。如W下更充分地论述的,还可使用选择和/ 或扫描算法。对信号进行组合可产生各种优点,包括例如GNSS信号的获取和跟踪灵敏度提 高、数据解调性能提高、信号的可用性增加、测量质量增强、和/或用于位置估计操作的TTF 减少。 在信号正在衰落的状况下,结果可能是接收信号强度的减小。然而,如果在两个 在物理上分离的天线处接收到衰落信号,那么两个天线处的信号都受到类似衰落的可能性 较小。也就是说,在不同的天线处接收的信号可能是W相关性较小的方式衰落的。本文中 描述的示例性组合技术可利用该种特性来提高接收机灵敏度。在有噪声的环境下也可获得 改善,其中,对在物理上分离的天线处接收的信号进行组合可得到例如高达I. 5到3地的改 善。两个或更多个在物理上分离的天线的使用可称为"空间分集"。 如本文中所使用的,术语"移动站"(M巧指代定位位置可能随时间而改变的设备。 举几个例子来说,定位位置的改变可包括方向、距离、定向(orientation)等等的改变。在 特定示例中,移动站可包括蜂窝电话、无线通信设备、用户设备、膝上型计算机、其它个人通 信系统(PC巧设备、个人数字助理(PDA)、个人音频设备(PAD)、便携式导航设备、和/或其 它便携式通信设备。移动站还可包括适于执行由机器可读指令控制的功能的处理器和/或 计算平台。在W下论述中,描述了移动站的各个另外的示例性方面。 图2是示例性移动站接收机前端电路200的示意性框图。在一方面,移动站100 可包括接收机前端电路200。对于本示例来说,包括了天线210和天线220。在一方面,天 线210可与包括带通滤波器炬PF) 211、低噪声放大器(LNA) 212、W及复合下变频器213的 接收机路径相关联。针对该示例,接收机路径还包括基带滤波器251和模数转换器261。在 另一方面,天线220可与包括BP巧2ULNA222、W及复合下变频器223的另外的、分离的接收 机路径相关联。所述分离的接收机路径亦可包括基带滤波器252和模本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于接收无线信号的方法,包括:在移动站的两个或更多个在物理上分离的天线处接收一个或多个卫星定位系统(SPS)信号,所述两个或更多个天线向所述移动站的接收机提供相应的两个或更多个射频信号;在所述接收机的前端的一个或多个路径中对所述射频信号中的一个或多个相应的射频信号进行下变频,以生成包括同相分量和正交分量的两个或更多个复合数字信号;以及处理所述两个或更多个复合数字信号,以至少部分地改善与位置估计操作相关的一个或多个性能度量,其中,处理所述两个或更多个复合数字信号进一步包括:至少部分地响应于对所述两个或更多个复合数字信号的两个或更多个相应置信度指示符的比较,选择所述复合数字信号中的一个以用于位置计算。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:E·M·西米克D·N·洛维奇S·拉曼
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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