带有动态可变积分时间的参数估计器制造技术

描述了一参数估计器，用于使用动态可变积分时间从信号导出的相关函数估计一个或多个参数。该参数估计器可以用于无线通信系统内的订户站以估计一个或多个基站或扇区的导频信号的到达时间。该信息可以用于总体高级前向链路三边测量（ＡＦＬＴ）过程中以估计订户站的位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用相关分析的参数估计领域，尤其涉及参数估计器，它使用相关分析用于估计受到由诸如多径之类因素引起的失真的信号的参数。相关技术全球定位系统(GPS)是每个环绕地球表面精确轨道的卫星集合。每个卫星发送用对该卫星唯一的伪随机(PN)码调制的信号。每个PN码包括预定数量的码片。GPS接收机接收复合信号，包括对于接收机可见的每个卫星的信号的混合。接收机内的信号检测器检测来自特定卫星的传输，这通过确定接收到的信号和该卫星的PN码的移位形式间的相关程度实现。如果检测到相关值内对于一个移位偏移有足够质量的峰值，则接收机被认为检测到了来自卫星的传输。接收机通过检测来自至少四个卫星的传输估计其位置。对于每个检测到的传输，接收机使用PN码内的移位以估计传输时间和到达时间间的延时(单位为码片或码片分数)。给定已知的传输速度，接收机估计本身和卫星间的距离。该估计的距离定义于卫星周围的一个球面。接收机知道每个卫星的准确轨道和位置，并继续接收这些轨道和位置的更新。从该信息接收机能从四个卫星的球面相交点确定其位置。FCC规定在无线通信系统内的订户站，包括但不限于移动站，能估计其位置以实现对911的快速响应和其它紧急呼叫。根据该规定，目前正在努力使得订户站能有估计其离开GPS卫星传输距离的装置。而且，由于无线通信系统内的基站或扇区发送用唯一PN码调制的导频信号，这些努力还包括允许订户站估计其离开多个基站或扇区或基站或扇区和GPS卫星的组合的传输的位置。GPS接收机内的信号检测器试图检测来自卫星的传输，这通过将接收到的信号(这一般是包括来自多个卫星的传输的混合的复合信号)乘以该卫星的PN码的移位形式而导出的函数的峰值实现的，然后，对于每个移位的PN码，在预定积分时间上把相乘的值相加以获得代表接收到的信号和移位的PN码间的相关程度的值。然而，该种检测器一般对于检测来自多个基站或扇区的传输不是很有效，因为，不同于来自GPS卫星的传输，来自基站或扇区的信号一般由于失真引起质量很大变化，这些失真是由诸如多径、缺少直视路径、网络布局(一般指只有一个基站或扇区在某时刻对基站可见)以及动态的网络条件引起的。因此，检测器一般会在试图检测最高质量信号时饱和(如果积分时间被设定地过长)，超过可用的搜索时间限制(同样如果积分时间被设定过长)，或不能检测最低质量信号(如果积分时间被设定的过短)。例如考虑一检测器，试图检测40个不同基站或扇区信号并评估每个基站或扇区信号的400个不同PN码偏移。如果检测器使用相对较长的积分时间，例如26.67毫秒，则它可以检测到最弱信号，即使假设它能同时评估16个偏移，检测器会需要26.67秒以完成该搜索，这在一般时间限制为2到4秒情况下是非常过分的。相关申请本申请与待决美国专利申请序列号高通文档号010375、010376和010378相关，提交于在此相同日期，被为受让人公有。这些申请每个通过引用被完全引入于此，完全如提交的那样。概述本专利技术提供一参数估计器，用于通过使用动态可变积分时间的相关分析而估计信号的一个或多个参数。为了揭示，动态可变积分时间是随各个信号不同的，或对于特定信号每次估计尝试都不同，或基于与信号相关的先验信息，或可以根据对信号实现的预先分析而改变或是以上的组合。信号可以是独立信号或包括多个信号的复合信号一部分。可以估计的参数的示例包括但不限于到达时间(TOA)、TOA估计的均方根误差(RMSE)、每码片的能量(Ec)除以干扰噪声密度(I0)等。估计器包括相关逻辑和分析逻辑。相关逻辑确定信号与选定的标识码的相关函数，在一实施例中该标识码为PN码。相关函数标识信号和标识码的移位形式间的相关。分析逻辑分析信号的相关函数且据此估计信号的一个或多个参数。有各种操作该估计器的方法。在一实施例中，估计器使用第一积分时间估计第一信号的一个或多个参数，然后使用可能不同于第一个的第二积分时间估计第二信号的一个或多个参数。如果第二信号比第一信号强，则第二积分时间可以小于第一积分。如果第二信号弱于第一信号，则第二积分时间可以大于第一积分时间。在第二实施例中，估计器首先试图使用第一积分时间估计信号的一个或多个参数。在一实施例中，该第一积分时间被选定使得最强的信号记录接近估计器的动态范围的上限。如果成功，则估计器可以记录一个或多个参数。如果不成功，则估计器试图使用可能不同于第一积分时间的第二积分时间估计一个或多个参数。如果由于信号太弱，第一次尝试失败，或估计器不能以足够置信度估计参数，第二积分时间可以大于第一积分时间。如果由于估计器饱和，第一次尝试失败，则第二积分时间可以短于第一积分时间。在第三实施例中，估计器首先进行信号的预先分析，并据此确定信号的积分时间。估计器然后试图使用该积分时间估计信号的一个或多个参数。当这些实施例的任何一个表示的技术在一个搜索周期内被应用于信号组，与GPS接收机的信号检测器相比性能被改善，因为最强信号不需要用成功检测较弱信号所需的更长的积分时间。因此，搜索周期时间和饱和几率减少。本技术可以被扩展到涉及多于两个积分时间、多个两个信号以及对一特定信号的搜索周期内的多于两次循环的情况。本专利技术的其它系统、方法、特征和优势对于本领域的技术人员在阅读了附图和详细描述后会变得明显。所有该种附加系统、方法、特征和优势会包括在该描述内、在专利技术的范围内并由所附权利要求书保护。附图的详细描述图内的元素不一定是给出比例和强调，而是为了说明本专利技术的原理。在图内，相同的参考号指明不同视图内的对应部分。附图说明图1是根据本专利技术的参数估计器的示例应用；图2A是根据本专利技术的参数估计器的一实施例的简化框图2B是根据本专利技术的参数估计器的一实现的简化框图；图3A-3C是根据本专利技术的方法的实施例流程图，该方法使用动态可变积分时间估计信号的一个或多个参数；图4是总体高级前向链路三边测量(AFLT)过程的实施例的高层流程图；图5是根据本专利技术的方法的一示例流程图，该方法使用动态可变积分时间估计CDMA导频信号的到达时间(TOA)参数；图6是说明在图5的示例内使用的阀值的图例；图7是根据本专利技术方法的第二示例流程图，该方法使用动态可变积分时间估计CDMA导频信号的TOA参数；图8A是CDMA导频信号的相关函数示例的时域表示；图8B说明图8A的函数的直接视线路径和反射呈现；图8C说明在订户站处由于多径导频信号直接和非直接的到达；以及图9是说明图7的示例内使用的阀值图例。详细描述示例应用参考图1，说明根据本专利技术的参数估计器的示例应用。在该示例应用中，参数估计器在订户站100内用于确定其位置。订户站100是无线通信系统的组件，无线通信系统诸如但不限于蜂窝、固定无线、PCS和卫星通信系统。而且，无线通信系统可以根据CDMA、TDMA、FDMA或GSM多址接入协议或其组合提供多址接入。一个或多个基站或扇区102a、102b和102c用于无线通信系统。每个基站或扇区102a、102b、102c发送导频信号，该信号用唯一标识该基站或扇区的重复伪随机噪声(PN)码进行调制。对于使用CDMA系统的IS-95，PN码是每26.67毫秒重复的32768码片序列。一个或多个GPS卫星106a、106b还可以对于订户站100或位置确定实体(PDE)10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一参数估计器，其特征在于：相关逻辑，用于使用动态可变积分时间确定相关函数，表示信号和一个或多个标识码移位形式间的相关；以及分析逻辑，用于分析相关函数并根据相关函数对与信号相关的一个或多个参数进行估计。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM斯坦恩，I弗南德兹科巴顿，RR里克，B里斯提克，A巴蒂亚，M阿莫加，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]