GNSS信号的测距码相关函数的有效检测制造技术

本发明专利技术公开了GNSS信号的测距码相关函数的有效检测。一种测距码相关函数检测系统，用于在全球导航卫星系统“GNSS”接收机中使用，该测距码相关函数检测系统包括：相关块，用于使数字化的GNSS信号(例如，处于或高于临界采样率)与在码延迟的当前估计的多个不同偏移量中的每一个偏移量处的相应测距码相关，以生成多个相关数据点；以及内插滤波器，其被配置为基于码延迟的当前估计来生成位于相关数据点中的两个相关数据点之间的至少一个估计的相关数据点。在一些情况下，测距码相关函数检测系统还可以包括鉴别器块，其被配置以基于至少一个估计的相关数据点而生成码延迟的更新的估计。

【技术实现步骤摘要】
GNSS信号的测距码相关函数的有效检测背景全球导航卫星系统(GNSS)是一种轨道卫星群，它传输编码有定位和定时数据的信号，以便GNSS接收机通过处理来自作为目标的卫星的信号来确定该GNSS接收机的位置、速度和精确时间(PVT)。示例的GNSS包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯联邦的全球轨道导航卫星系统(GLONASS)、中国的北斗导航卫星系统(北斗)、欧洲的伽利略以及星基增强系统(SBAS)，诸如欧洲的欧洲地球静止导航覆盖服务(EGNOS)。为了处理接收到的GNSS信号，GNSS接收机必须与接收到的信号同步。为了实现与其同步，GNSS信号用测距码(其也可以被称为伪随机噪声(PRN)码或PRN序列)进行调制。测距码可以对于在GNSS中(诸如，在GPS中)的每个卫星来说是唯一的，或者可以对于GNSS中(诸如，在GLONASS中)的所有卫星来说是共同的。GNSS接收机通过将接收到的信号与相应的测距码的本地副本相关来与接收到的信号同步，以检测GNSS信号的测距码相关函数。用于偏移相应的测距码的本地副本的本地副本的多普勒频率和码延迟可以根据测距码相关函数来确定，并用于调整测距码的本地副本，以确保测距码的本地副本与接收到的GNSS信号对齐。相应地，GNSS接收机的关键操作是检测接收到的GNSS信号的测距码相关函数。然而，用于检测测距码相关函数的已知硬件实现(例如，集成电路)复杂、占据大量的硅面积并且消耗大量的电力。下面所述的实施例仅通过示例的方式提供，且不限制解决用于检测GNSS信号的测距码相关函数的已知方法或GNSS接收机的任何或所有缺点的实施方式。概述本概述被提供用于以简化的形式介绍概念的选择，其在以下的详细描述中进一步进行描述。本概述不旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦不旨在用于限定要求保护的主题的范围。本文描述的是在全球导航卫星系统(GNSS)接收机中使用的测距码相关函数检测系统，其包括：相关块，其用于使数字化的GNSS信号与在码延迟的当前估计的多个(apluralityof)不同偏移量中的每一个偏移量处的相应测距码相关，以生成多个相关数据点；以及内插滤波器，该内插滤波器被配置为基于码延迟的当前估计来生成位于相关数据点中的两个相关数据点之间的至少一个估计的相关数据点。在一些示例中，至少一个估计的相关数据点被提供给码鉴别器，以基于至少一个估计的相关数据点而生成码延迟的更新的估计。第一方面提供了用于在全球导航卫星系统“GNSS”接收机中使用的测距码相关函数检测系统，其包括：相关块，该相关块被配置为使数字化的GNSS信号与在码延迟的当前估计的多个不同偏移量中的每一个偏移量处的相应测距码相关，以生成多个相关数据点；以及内插滤波器，该内插滤波器被配置为基于码延迟的当前估计来生成位于相关数据点中的两个相关数据点之间的至少一个估计的相关数据点。第二方面提供一种GNSS接收机，其包括第一方面的测距码相关函数检测系统。第三方面提供了一种检测全球导航卫星系统“GNSS”信号的测距码相关函数的方法，该方法包括：接收数字化的GNSS信号；使数字化的GNSS信号与在码延迟的当前估计的多个不同偏移量中的每一个偏移量处的相应测距码相关，以生成多个相关数据点；以及基于码延迟的当前估计来内插相关数据点，以生成位于相关数据点中的两个相关数据点之间的至少一个估计的相关数据点。第四方面提供一种测距码相关函数检测系统，其被配置为执行第三方面的方法。测距码相关函数检测系统可以体现为集成电路上的硬件。可以提供在集成电路制造系统处制造测距码相关函数检测系统的方法。可以提供一种集成电路定义数据集，其在集成电路制造系统中进行处理时配置该系统，以制造测距码相关函数检测系统。可提供非暂时性计算机可读储存介质，其具有在其上存储的集成电路的计算机可读描述，其在进行处理时使布局处理系统生成在集成电路制造系统中使用的电路布局描述，以便制造测距码相关函数检测系统。可提供集成电路制造系统，其包括：非暂时计算机可读储存介质，其上储存有描述测距码相关函数检测系统的计算机可读集成电路描述；布局处理系统，其被配置为对集成电路描述进行处理，以便生成体现测距码相关函数检测系统的集成电路的电路布局描述；以及集成电路生成系统，其被配置为根据电路布局描述来制造测距码相关函数检测系统。可以提供用于执行本文中所描述的任何方法的计算机程序代码。可提供其上储存有计算机可读指令的非暂时计算机可读储存介质，该指令在计算机系统处被执行时使计算机系统执行本文中所描述的任何方法。如对技术人员将明显的是，以上特征可酌情进行组合，并且可与本文中所描述的示例的任意方面组合。附图说明现在将参照附图对示例进行详细描述，在附图中：图1是示例GNSS信号的构成的示意图；图2是具有64MHz带宽的GPS测距码的自相关函数的曲线图；图3是包括示例测距码相关函数检测系统的示例GNSS接收机的框图；图4是示出与接收到的GNSS信号有关的即时、滞后和超前测距码的示意图；图5显示了GPS信号的频谱与伽利略信号的频谱的曲线图；图6是具有2MHz带宽的经滤波的GPS测距码的相关函数的曲线图；图7是对于具有64MHz带宽的GPS测距码和具有2MHz带宽的GPS测距码的具有0.25个超前-滞后(E-L)码元间距(chipspacing)的超前-滞后(EML)鉴别器的曲线图；图8是对于具有64MHz带宽的GPS测距码和具有2MHz带宽的GPS测距码的具有0.5个超前-滞后(E-L)码元间距的超前-滞后(EML)鉴别器的曲线图；图9是对于具有64MHz带宽的GPS测距码和具有2MHz带宽的GPS测距码的具有1.0个超前-滞后(E-L)码元间距的超前-滞后(EML)鉴别器的曲线图；图10是示出对应于即时、超前和滞后相关的相关数据点的示意图；图11是示出内插滤波器的第一示例输入和输出的示意图；图12是第一示例内插滤波器的框图；图13是第二示例内插滤波器的框图；图14是示出内插滤波器的第二示例输入和输出的示意图；图15是用于检测GNSS信号的测距码相关函数的示例方法的流程图；图16是其中可以实现测距码相关函数检测系统的示例的基于计算的设备的框图；以及图17是用于生成体现测距码相关函数检测系统的集成电路的集成电路制造系统的框图。附图图示了各种示例。技术人员将认识到，图中所示出的元素边界(例如，块、块的组或其他形状)表示边界的一个示例。在一些示例中可能的是，一个元素可被设计为多个元素，或者多个元素可被设计为一个元素。在适当情况下，共同的参考数字在整个附图中用于指示类似的特征。详细描述以下的描述通过示例的方式来呈现，以使本领域技术人员能够做出和使用本专利技术。本专利技术不限于本文中所描述的实施例，并且对所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员将是明显的。现在将仅通过示例来对实施例进行描述。在大多数GNSS中，卫星(也可以被称为人造卫星(SV))被配置为以相同的载波频率进行传输。因此，为了使从一个卫星传输的信号能够与由另一个卫星传输的信号区分开，大多数GNSS实施CDMA(载波分割多址)，以在相同的频率上多路传输几个卫星信号。如本领域技术人员已知的，CDMA是扩频多址技术，其中使用伪随机扩频码对相同的传输功率使数据的带宽均匀地扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测距码相关函数检测系统，用于在全球导航卫星系统“GNSS”接收机中使用，所述测距码相关函数检测系统包括：相关块，所述相关块被配置为使数字化的GNSS信号与在码延迟的当前估计的多个不同偏移量中的每一个偏移量处的相应测距码相关，以生成多个相关数据点；以及内插滤波器，所述内插滤波器被配置为基于所述码延迟的当前估计来内插所述多个相关数据点，以生成位于所述相关数据点中的两个相关数据点之间的至少一个估计的相关数据点，其中，所述多个相关数据点和所述至少一个估计的相关数据点提供所述数字化的GNSS信号的测距码相关函数的表示。

【技术特征摘要】
2017.05.09 GB 1707429.51.一种测距码相关函数检测系统，用于在全球导航卫星系统“GNSS”接收机中使用，所述测距码相关函数检测系统包括：相关块，所述相关块被配置为使数字化的GNSS信号与在码延迟的当前估计的多个不同偏移量中的每一个偏移量处的相应测距码相关，以生成多个相关数据点；以及内插滤波器，所述内插滤波器被配置为基于所述码延迟的当前估计来内插所述多个相关数据点，以生成位于所述相关数据点中的两个相关数据点之间的至少一个估计的相关数据点，其中，所述多个相关数据点和所述至少一个估计的相关数据点提供所述数字化的GNSS信号的测距码相关函数的表示。2.根据权利要求1所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述码延迟的当前估计包括：指定所述数字化的GNSS信号的样本的整数数量的整数分量，以及指定所述数字化的GNSS信号的样本的分数的非整数部分；并且所述内插滤波器被配置为：通过生成与从所述不同偏移量中的一个偏移量移位了样本的分数的偏移量所对应的估计的相关数据点，生成所述至少一个估计的相关数据点。3.根据权利要求1所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述多个不同偏移量中的每一个偏移量与所述数字化的GNSS信号的特定样本对应，并且所述至少一个估计的相关数据点与在所述数字化的GNSS信号的两个样本之间的偏移量对应。4.根据权利要求1至3中任一项所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述数字化的GNSS信号处于大于或等于对于所述GNSS的临界采样率的采样率。5.根据权利要求4所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述数字化的GNSS信号处于基本上等于所述临界采样率的采样率。6.根据权利要求4或权利要求5所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述GNSS信号是CDMAGNSS信号，并且所述临界采样率等于所述相应测距码的频谱的主瓣的带宽。7.根据权利要求6所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述GNSS信号是GPS信号，并且所述临界采样率基本上是2MHz。8.根据权利要求6所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述GNSS信号是伽利略信号，并且所述临界采样率基本上是4MHz。9.根据权利要求6所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述GNSS信号是北斗信号，并且所述临界采样率基本上是4MHz。10.根据权利要求1至9中任一项所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述临界采样率对应于所述测距码的每个码元的两个样本或者所述测距码的每个码元的四个样本。11.根据权利要求4或权利要求5所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述GNSS信号是GLONASS信号，并且所述临界采样率基本上是9MHz。12.根据权利要求1至11中任一项所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述内插滤波器是多相有限脉冲响应内插滤波器。13.根据权利要求1至11中任一项所述的测距码相关函数检测系统，其中，所述内插滤波器是法罗有限脉冲响应内插滤波器。14.一种包括权利要求1至13中任一项所述的测距码相关函数检测系统的GNSS接收机。15.根据权利要求14所述的GNSS接收机，还包括鉴别器块，所述鉴别器块被配置以基于所述至少一个估计的相关数据点而生成所述码延迟的更新的估计。16.根据权利要求14或权利要求15所述的GNSS接收机，还包括多径抑制块，所述多径抑制块被配置为基于所述至少一个估计的相关数据点对所述数字化的GNSS信号执行多径抑制。17.根据权利要求14至16中任一项所述的GNSS接收机，还包括数字化块，所述数字化块被配置为接收接收到的GNSS信号的中频表示，并且根据所述接收到的GNSS信号的中频表示来生成所述数字化的GNSS信号。18.根据权利要求17所述的GNSS接收机，其中，所述数字化块包括：模数转换器，所述模数转换器被配置为以第一采样率对所述接收到的GNSS信号的中频表示进行采样；以及滤波器，所述滤波器用于以低于所述第一采样率的第二采样率对所述模数转换器的输出进行下采样，以生成所述数字化信号。19.一种检测全球导航卫星系统“GNSS”信号的测距码相关函数的方法，所述方法包括：接收数字化的GNSS信号；使所述数字化的GNSS信号与在码延迟的当前估计的多个不同偏移量中的每一个偏移量处的相应测距码相关，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里安·安德森，彼得·巴格诺尔，
申请(专利权)人：想象技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB