用于从地面发射器生成信号和用于使用GNSS接收器硬件处理信号的系统和方法技术方案

从非GNSS发射器生成信号，并且使用GNSS定位模块来处理信号。系统和方法识别码片速率，识别PN码长度，生成具有与所识别的PN码长度相等的长度的PN码，使用所识别的码片速率和所生成的PN码来生成定位信号，并且从发射器发射定位信号。PN码长度可以在所识别的码片速率下产生与GNSS系统中使用的PN码持续时间相等或者是GNSS系统中使用的PN码持续时间的倍数的PN码持续时间，所识别的码片速率可以与GNSS系统中使用的码片速率相等或者是GNSS系统中使用的码片速率的倍数，并且所识别的PN码长度可以与GNSS系统中使用的PN码长度相等或者是GNSS系统中使用的PN码长度的倍数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从地面发射器生成信号和用于使用GNSS接收器硬件处理信号的系统和方法
本公开内容涉及从非GNSS发射器生成信号以及使用GNSS(全球导航卫星系统)定位模块处理这些信号。
技术介绍
定位系统被用于估计在环境内的用户设备(“接收器”)的位置。这种定位系统包括GNSS定位系统(例如，GPS(全球定位系统))和非GNSS定位系统(例如，地面定位系统)。GNSS定位系统和非GNSS定位系统发射定位信号，该定位信号被接收器接收。所接收的定位信号被用于生成接收器的估计位置(例如，通过针对每个信号估计行进的范围并且在三边测量算法中使用这些范围来生成上述估计位置)。可以使用被选择为允许接收器解决定位信号的多路径效应的PN码(伪噪声码)来生成从非GNSS发射器发射的定位信号。PN码可以被选择为具有期望的自相关特性和互相关特性。另外，这种定位信号的码片速率可以被选择为使得定位信号的带宽被调整用于多路径可解性(multipathresolvability)。在某些例子中，使用来自非GNSS定位系统的定位信号生成的估计位置可以比单独使用来自GNSS定位系统的定位信号生成的估计位置更准确。尽管现有的GNSS接收器硬件普遍存在，但如果非GNSS定位信号的码持续时间和码片速率不与GNSS码持续时间和码片速率相关，则现有的GNSS接收器硬件并不旨在用于使用非GNSS定位信号来确定接收器的位置估计。不幸地是，将非GNSS定位模块添加到消费设备可能是不实际的或昂贵的。为此以及为了其他理由，因此期望使用相同的定位模块硬件(例如，GNSS接收器硬件)来处理GNSS定位信号和非GNSS定位信号二者，以允许现有的用户设备使用来自非GNSS定位系统的信令。在下面的公开内容中描述了用于从非GNSS发射器生成信号以及用于使用GNSS定位模块处理这些信号的不同的系统和方法。附图说明图1示出了用于从非GNSS发射器生成信号以及用于使用GNSS定位模块处理这些信号的操作环境。图2提供了用于估计接收器的位置的处理。图3示出了示例GNSS码持续时间、长度和码片速率的表格。图4提供了用于从非GNSS定位系统的发射器发射与GNSS定位模块兼容的定位信号的处理。图5提供了用于使用定位信号和/或GNSS信号来估计接收器的位置的处理。图6示出了用于从非GNSS发射器生成信号以及用于使用GNSS定位模块处理这些信号的系统的一个实施方式。图7提供了用于生成超过码片速率的带宽且占用目标传输带宽的发射脉冲形状滤波器的处理。图8示出了超过码片速率的带宽且占用目标传输带宽的脉冲形状滤波器。图9提供了用于生成具有下述码长度的PN码的一个实现方案，该码长度在码片速率下与现有的GNSS码持续时间相关，并且满足其他标准。图10示出了表示用于生成两个PN码的PN码生成延迟参数的示例组的表格。图11示出了用于使用延迟模块对两个PN码进行交织的系统的一个实施方式。图12示出了表示用于生成两个PN码的PN码生成填充参数的示例组的表格。图13示出了用于使用填充值对两个PN码进行交织的系统的另一实施方式。图14示出了通过对两个PN码进行交织而生成的PN码的自相关图。图15示出了通过对两个PN码进行交织而生成的PN码的自相关图的放大视图。图16示出了表示用于生成两个PN码的PN码生成延迟参数的另外的示例组的表格。图17示出了表示用于生成两个PN码的PN码生成填充参数的另外的示例组的表格。图18示出了使用延迟对四个PN码进行交织而产生的示例带状区域的表格。图19示出了用于生成四个PN码的示例PN码生成延迟参数的表格。图20示出了用于对四个PN码进行交织的系统的一个实施方式。图21示出了用于生成四个PN码的示例PN码生成填充参数的表格。图22示出了用于使用初始填充值对四个PN码进行交织的系统的另一实施方式。图23示出了通过对一组四个PN码进行交织而生成的PN码的自相关图。图24示出了通过对四个PN码进行交织而生成的PN码的自相关图的放大视图。图25示出了用于生成具有与现有的GNSS码长度相关的码长度且满足其他标准的PN码的处理。图26示出了所截取的最大长度码的表格。图27示出了通过截取最大长度的PN码而生成的PN码的自相关图。图28示出了通过截取最大长度的PN码而生成的PN码的自相关图的放大视图。具体实施方式下面描述用于从非GNSS发射器生成信号以及用于使用GNSS定位模块处理这些信号的系统以及方法。最初请注意图1中示出的用于从非GNSS发射器生成信号以及用于使用GNSS定位模块处理这些信号的操作环境。操作环境包括定位系统100，定位系统100具有非GNSS地面发射器110和至少一个接收器120的网络。发射器110和接收器120中的每一个可以位于在各种自然或人造结构(例如，建筑物)190内部或外部的不同的高度或深度。使用已知的无线或有线传输技术将定位信号113和153分别从发射器110和卫星150发送到接收器120。发射器110可以使用一个或多个共同的复用参数(例如，时槽、伪随机序列、频率偏移等)。在图2中提供了用于估计接收器120的位置的处理。如所示，在步骤205，从非GNSS发射器110发射定位信号113。在步骤285，在接收器处接收信号113以及/或者GNSS信号153，并且在步骤295，使用信号113以及/或者GNSS信号153生成接收器的估计位置(例如，纬度、经度和/或高度)。使用被选择为允许接收器120明确地解决定位信号的多路径效应的PN码和码片速率来生成在步骤205从发射器110发射的信号113。PN码可以被选择为具有期望的自相关特性和互相关特性。这种定位信号的码片速率可以被选择为使得定位信号的带宽被调整用于多路径可解性。在常规的扩频系统中，通过扩频系统传输的信号的带宽(例如，零点到零点带宽)与信号的码片速率相关。在关注带宽效率的通信系统中，RF(射频)带宽通常被选择为在R和2R之间，其中，R是码片速率。在定位系统中，带宽效率不太重要。相反地，特定信号的可解性更受关注。对于特定信号可获得的可解性是其RF带宽的函数。例如，在非GNSS定位系统的示例中，2.5×1.023Mcps的码片速率被选择为与标准脉冲成形滤波器一起使用，以生成占用～2.5×2×1.023＝5.115MHz的RF带宽的定位信号。在这样的码片速率的情况下，具有低自相关特性的2047的码长度可以被用于多路径性能。在图3中示出示例GNSS信号码持续时间、码长度和码片速率的表格以供参考。示例的非GNSS定位信号具有2047的码长度以及1.023Mcps的码片速率。这样的码长度和码片速率的组合并不包括在图3所示的GNSS码长度或持续时间中。因此，在图2的步骤285，仅具有GNSS定位模块的接收器120可能无法使用该非GNSS定位信号来生成接收器的估计位置。从而，需要创建符合预期的GNSS组合的非GNSSPN码和码片速率组合(例如，占用5MHz的RF带宽的1ms持续时间的码)，因此可以使用现有的GNSS接收器硬件，同时保持可接受的多路径性能。从非GNSS发射器生成信号，并且使用GNSS定位模块处理这些信号在图4中提供了用于从非GNSS发射器(例如，发射器110之一)发射非GNSS定位信号(例如，信号113之一)的处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从非GNSS定位系统的发射器发射定位信号以供GNSS接收器硬件使用的方法，所述方法包括：识别码片速率；识别PN码长度；生成PN码；其中，所生成的PN码具有与所识别的PN码长度相等的长度；使用所识别的码片速率以及所生成的PN码来生成定位信号；以及从所述发射器发射所述定位信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 US 62/237,3171.一种用于从非GNSS定位系统的发射器发射定位信号以供GNSS接收器硬件使用的方法，所述方法包括：识别码片速率；识别PN码长度；生成PN码；其中，所生成的PN码具有与所识别的PN码长度相等的长度；使用所识别的码片速率以及所生成的PN码来生成定位信号；以及从所述发射器发射所述定位信号。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：识别超过所识别的码片速率的码片带宽的、用于所述定位信号的传输带宽；以及生成具有与所述传输带宽相等的带宽的发射脉冲形状，其中，使用所识别的码片速率、所生成的发射脉冲形状以及所生成的PN码来生成所述定位信号。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所识别的码片速率的码片带宽小于所述传输带宽的一半。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所生成的PN码不是由包括GPS、格洛纳斯、伽利略和北斗的多个GNSS系统中的任何GNSS系统使用的PN码。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所识别的PN码长度在所识别的码片速率下产生与GNSS系统中使用的PN码持续时间相等或者是GNSS系统中使用的PN码持续时间的倍数的PN码持续时间。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所识别的码片速率与GNSS系统中使用的码片速率相等或者是GNSS系统中使用的码片速率的倍数。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所识别的PN码长度与GNSS系统中使用的PN码长度相等或者是GNSS系统中使用的PN码长度的倍数。8.根据权利要求1所述的方法，其中，生成PN码包括：生成第一PN码；生成第二PN码；以及对所述第一PN码和所述第二PN码进行交织，以生成交织的PN码，其中，所述交织的PN码是所生成的PN码。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一PN码或所述第二PN码中的一个或二者是金氏码。10.根据权利要求8所述的方法，其中，对所述第一PN码和所述第二PN码进行交织包括：使用1)延迟模块或2)PN码生成器的初始填充值之一来使所述第二PN码相对于所述第一PN码偏移；以及将所述第一PN码和偏移后的第二PN码进行组合。11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一PN码在...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿伦·拉古帕蒂，孟辰，诺尔曼·F·克拉斯纳，萨梅特·德什潘德，
申请(专利权)人：内克斯特纳夫有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US