一种用于接收机的系统架构，以处理来自卫星的公共载波频率上的多个信号。该接收机被设置成使接收机接收从卫星传输的输入数据。利用相关信道从输入数据中跟踪导频信号，并且利用可操作性地连接到该相关信道的数据代码发生器从输入数据中跟踪数据信号。在本发明专利技术的一种实施例中，数据信号发生器产生针对数据信号的复制代码。在本发明专利技术的另一种实施例中，系统可以基于传入信号的信噪比而在数据信号发生器和导频信号发生器之间进行切换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及用于全球导航卫星系统的接收机。更具体地， 本专利技术涉及用于全球导航卫星系统接收机的硬件配置。
技术介绍
卫星导航基于卫星的全球网络，其中卫星在地球轨道中从几千英里处发射信号。许多不同的全球导航卫星系统(GNSS)或者已经 被推出，或者处于研究的高级阶段。例如，Galileo为GNSS系统的 一个例子，其在民用控制下最终将提供高度精确的、有保证的全球 定位服务。预期Galileo将可以与其它的全球卫星导航系统共同使用， 诸如基于美国的全球定位系统(GPS )和基于俄罗斯的全球轨道导航 卫星系统(GLONASS)。在GNSS诸如Galileo中(当可利用时)，用户能够使用他的或 者她的接收机通过利用任意组合的任何卫星来计算接收机的位置。 期望诸如Galileo这样的系统将能够提供以米计量的实时定位精度。新提出的GNSS系统，诸如Galileo以及现代化的GPS,将使用 两种独立的信号。 一种信号，在本文中称为导频信号，被用于提供 良好的获取和跟踪性能。另一信号，在本文中称为数据信号，被用 于携带卫星数据消息。GNSS接收机需要拥有接收这两种信号的能 力，以便令人满意地进行操作。导频信号被用于有效的获取和低信 噪比(SNR)的跟踪。数据信号被用于接收导航所需的卫星数据消 息。应当注意，尽管接收机需要包含在卫星数据消息中的信息，但 它不介意如何来获得信息。例如，辅助的GNSS系统可以利用其它 通信形式来获得数据。然而，如果希望单独使用接收机(即，无任何辅助来源)，那么当单独操作时，它确实需要获得数据消息。独立的性能经常是GN S S接收机所需要的特性。如果所关注的GNSS系统具有独立的导频和数据信号，则GNSS 卫星在公共载波频率上传输导频和数据信号。导频信号和数据信号 被设计成使接收机可以区分这两种信号。GNSS接收机需要能够接收 来自用于特定传输的每一卫星的这两种信号，即使接收不需要为同 时进行的。然而，接收两种单独的信号的需要使接收机所需的硬件 更大。硬件尺寸也直接与产品的成本相连。为了解决这个问题，需 要更加有效的接收机架构，其使硬件的复杂性最小化。常规的GNSS系统不使用单独的导频和数据信号。当前，GPS 粗/捕获(C/A)代码和精/加密(P/Y)代码可以被视为分别有点类似 于导频信号和数据信号，但所述配置一般不可用于商业的GPS接收 机。在过去，能够进行P/Y-代码的GPS接收机已经实行了完全分离 的硬件以接收C/A代码和P/Y代码。然而，这涉及到实质上复制所 涉及的硬件，其增加了产品的复杂性和成本。尽管一些军事级别的 接收机可以不使用C/A代码就直接获得P/Y代码，但这需要甚至更 昂贵的接收机硬件。图1显示了一种典型的常规GNSS接收机相关信道，被用于跟 踪一个卫星信号(数据信号或导频信号)。为了获得较小的硬件配 置或者较高的性能水平，存在几种变形。图2显示了两个所述的信 道可以如何被使用，以便使用来自一个卫星的导频和数据信号，从 而使对于每一卫星所需的硬件尺寸加倍。在该设置中，用于导频信 号的相关器信道被用于测量数据，而用于数据信号的相关器信道被 用于消息数据。"测量数据"指接收机产生的关于信号时续的测量 数据。该数据被用在接收机内的位置和速度计算过程中。该数据典 型地包括代码相位信息、载波相位信息以及代码和载波频率信息。在常规的GPS实施中，C/A代码和P/Y代码是不同的，并且需 要不同的处理速率，从而使利用公共处理信道来实现接收两种信号 是不具成本效益的
技术实现思路
本专利技术提供了 一种用于有效地降低为能够在GNSS接收机中接 收导频信号和数据信号而需要的硬件复杂性的系统和方法。在本发 明的一种实施例中，来自导频信号的信息被用于跟踪来自卫星的两 种信号，使得对于有效的操作而言仅需要对数据信号进行解调。本 专利技术的第二实施例涉及实施仅一个硬件信道以交替地跟踪导频信号和数据信号二者。在这种情况下，为了卫星获取而使用导频信号， 而为了高信噪比跟踪，使用数据信号。导频信号用于低信噪比跟踪。本专利技术的系统和方法提供了 一种用于使接收机能够利用最少的 硬件接收来自GNSS卫星的导频和载波信号二者的方案。在来自导 频信号的信息被用于跟踪来自卫星的两种信号的情况下，通过使用 一些附加的硬件，存在最小的性能代价。在单个硬件信道交替地跟 踪导频信号和数据信号二者的情况下，在能够仅使用数据信号的接 收机上根本无硬件尺寸的增加，尽管与同时接收两种信号的接收机 相比牺牲了一些性能。然而，这种性能基本上仍然要比利用仅跟踪 数据信号的那些接收机所获得的性能好。仅跟踪导频或数据信号简 化了软件。使用较少的硬件也减少了接收机的功耗。通过下面的详细说明，当结合附图进行考虑时，本专利技术的这些 和其它的优势和特征以及其结构和操作方式都将会变得很明显，其 中，贯穿下面描述的几副图，相同的元件具有相同的数字标记。附图说明图1是用于跟踪单个卫星信道的常规GNSS接收机相关信道的 示意图；图2是示出了两个接收机相关信道可以如何被用来从卫星接收 导频信号和数据信号二者的示意图；图3是根据本专利技术一种实施例包括优化的导频和数据信号跟踪 信道的优化接收机架构的示意图；图4是根据本专利技术另 一 实施例的动态导频和数据信号切换系统 的示意图；图5是示出了本专利技术可以实施于其中的通用接收机和卫星系统 的示意图；以及图6是根据本专利技术 一 个实施方式构造的定位接收机的示意图。具体实施方式本专利技术提供了用于有效地降低为能够在GNSS接收机中接收导 频信号和数据信号二者而需要的硬件复杂性的系统和方法。图5示 出了本专利技术在其中运行的系统的通用视图。如图5所示，在一给定 时刻，接收才几500位于地球510上的特定位置，并且多个卫星520 在地球510的轨道上运行。每个卫星520都能够发射信息到接收机 500， 4妾收机500可能在辅助才几构530的帮助下可以接收多个信号。根据本专利技术一种实施例的典型接收机的电路显示在图6的简化 框图中。图6的电子设备1例如包括定位接收机2和通信机构3诸 如天线。如果必要的话，电子设备1可以利用该通信机构3与通信 网络诸如移动通信网络进行通信。此外，电子设备1包括控制模块5， 其可以包括处理器MCU和/或数字信号处理器DSP。为了便于使用， 在本专利技术的一种实施例中，电子设备1设有至少一个用户界面6,包 括显示器7、键盘8和音频系统部件9a、 9b、 9c。为了储存数据和 应用软件，电子设备1设有存储器单元10。各电路和元件都是本领 域公知的类型，例如在Nokia范围的移动电话。本专利技术的接收才几500 可以结合在诸如移动电话的设备内。本专利技术也可以结合到各种其它 设备内。如先前所讨论的，图1是用于跟踪单个卫星信道的常规GNSS 接收机相关信道100的示意图。来自模数转换器(未示出)的输入 数据:帔输入到该相关信道100。该数据进入初始乘法器105以及早期 乘法器107、后期乘法器109和即时乘法器111。在进入这些乘法器 后，数据分别进入到相应的早期积分清零(integrate-dump )模块113、 后期积分清零模块115和即时积分清零模块117。每一对乘法器和积分清零模块运行以对信号进行相关，其随后被传输，用于接下来的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用接收机来处理公共载波频率上的多个信号的方法，包括： 使所述接收机接收从远距离源传输的输入数据； 利用相关信道跟踪来自所述输入数据的第一信号；以及 利用可操作性地连接到第一相关信道的代码擦除机构来解码来自所述输入数据的第二信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：V厄罗拉，S皮厄蒂拉，H瓦利奥，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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