用于互相关毛刺减轻的装置和方法制造方法及图纸

一种用于互相关毛刺减轻的装置和方法，包括：从多个峰值测量中选取具有第一载波噪声密度估计和第一多普勒偏移测量的第一峰值测量以及具有第二载波噪声密度估计和第二多普勒偏移测量的第二峰值测量以形成对；基于第一载波噪声密度估计和第二载波噪声密度估计来计算载波噪声密度差；基于第一多普勒偏移测量和第二多普勒偏移测量来计算多普勒差；将载波噪声密度差与载波噪声密度阈值作对比；以及将多普勒差与至少一个多普勒阈值作对比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】I.领域本公开一般涉及。更具体地，本公开涉及减 轻GNSS接收机中的卫星信号干扰。II.援引授予 Roh 的题为 “Cross-Correlation Mitigation Method and Apparatus ForUse In A Global Positioning System Receiver(用于全球定位系统接收机中的互相关减轻方法和装 置)”的美国专利No.7,209,076由此通过援引纳入本专利说明书中。背景全球卫星导航系统(GNSS)接收机通过计算从多个GNSS环地轨道卫星和/或 伪卫星(在本文中统称为“GNSS源”)同时发射的测距信号的相对抵达时间(TOA)来 确定位置。GNSS源除发射测距信号之外还发射时基和卫星轨道(例如，星历)数据。 如本文所描述的，GNSS源可包括美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯Glonass系统、欧洲 Galileo (伽利略)系统、任何使用来自卫星系统的组合的卫星的系统、或任何在将来开发 的卫星系统(统称为“SPS”或即“卫星定位系统”)。此外，一些定位系统利用伪卫 星或卫星与伪卫星的组合。伪卫星是基于地面的发射机，其广播在可与SPS所提供的时 间同步的载波信号上调制的诸如PN码(类似于GPS或CDMA蜂窝信号)的测距码。伪 卫星在其中不能从轨道卫星得到SPS信号的情形中是有用的。在本文中述及的GNSS源 包括SPS、伪卫星或其组合。GNSS接收机确定距各个GNSS源的伪距并使用计算出的伪距、时基和星历数据 来计算接收机的位置。伪距是测得的接收自每个GNSS源的信号与本地基准函数之间的 时延(亦称为码相)值。对GNSS源信号的捕获会花费达若干分钟，且必须使用足够强 的收到信号来实现以达成低差错率。每个GNSS源发射由其相位被用来提供定位应用所需的时间(以及由此的距离) 准确度的码所调制的RF信号。在一些系统中，伪随机噪声(PN)测距码对于每个GNSS 源(例如，美国GPS系统)而言是唯一的，而在其他系统中使用公共码但是载波频率对于 GNSS源而言是唯一的(例如，俄罗斯Glonass系统)。另外，RF信号也被导航数据消 息调制。在一个示例中，GPS源在相同时间下使用相同载波频率发射。因此，GNSS接 收机通过众所周知的码分多址(CDMA)技术来将每个GNSS源信号区分开。PN码被选 择成彼此几乎正交(不相关)。处于描述而非限制的目的，以下描述主要集中在CDMA 卫星系统。为了确定GNSS接收机的位置信息，需要信号的发射与信号在接收机处的接收 之间的时间。时间差可通过(例如)解调导航消息的数据流以及使用帧和比特同步来部 分地确定，同时收到信号的PN码相偏移量被用来更精确地确定时间。对特定卫星的码相 偏移量的初始确定被称为对该卫星的捕获。通常，为了捕获并跟踪与若干其他GNSS源共同可见的合意GNSS源，GNSS接 收机可复制唯一性PN码和包括多普勒偏移的载波信号以生成两维基准函数。GNSS接收机随后可将收到信号(其为GNSS接收机收到的众多GNSS源信号的合成)与两维基准函 数相关以得到以时延和多普勒偏移为索引的两维相关函数。当基准函数的时延和多普勒 偏移与传入PN码的时延和合意信号(从收到信号中提取的)的多普勒偏移相匹配时，出 现最大相关。继捕获之后，GNSS接收机通过连续调节时延和多普勒偏移(其随接收机 与卫星之间的相对速度的不同而变化)来保持对合意信号的跟踪。通常，从不同GNSS源传送的信号彼此并不显著地干扰，因为它们使用唯一性 PN码(彼此几乎正交)和/或唯一性载波频率。干扰水平取决于收到信号的相对振幅。 在一些状况下，GNSS源发射的一个或多个信号可相对于其他GNSS源发射的信号衰减。 强GNSS信号的存在产生干扰，这种干扰会降低跟踪较弱GNSS信号的能力。在一个示例中，当在相对于合意GNSS源的搜索频率的特定频率上接收到干扰 GNSS源时，生成互相关毛刺(将一个PN码与另一PN码进行相关时的寄生极大值，其可 能被错误地声明为真自相关峰值并可能由此导致假捕获)。在一个示例中，由于GPS卫 星的C/A(粗略/捕获)PN码具有Ims的周期，因此当干扰GPS卫星与合意源之间的多 普勒差是IkHz (PN码周期的倒数)的倍数时，发生最显著的互相关极大值。另外，在其 他频率处有较弱的互相关毛刺。例如在特定多普勒差和/或天线增益状况下，这些互相 关可导致假捕获。在一个示例中，与处于高仰角下的干扰源相比，合意源可能处于低仰 角，可能遭遇多径损耗，具有更大的大气损耗和/或在更低的天线增益下接收到。在此 示例中，合意基准信号与不合意信号(来自干扰源)之间的相对互相关极大值可能相对较 高，这导致假捕获(即，接收机可能确定其已捕获到卫星A，而此时在相关函数中产生寄 生峰值的收到信号却是来自卫星B)。作为这些寄生互相关极大值的后果，GNSS接收机 可错误地捕获随后不能被跟踪的不合意信号，这通常导致不正确的位置锁定。概述公开了一种。根据一个方面，一种用于互相 关毛刺减轻的方法，包括从多个峰值测量中选取具有第一载波噪声密度估计和第一多 普勒偏移测量的第一峰值测量以及具有第二载波噪声密度估计和第二多普勒偏移测量的 第二峰值测量以形成对；基于第一载波噪声密度估计和第二载波噪声密度估计来计算载 波噪声密度差；基于第一多普勒偏移测量和第二多普勒偏移测量来计算多普勒差；将载 波噪声密度差与载波噪声密度阈值作对比；以及将多普勒差与至少一个多普勒阈值作对 比。根据另一方面，一种GNSS接收机包括用于对多个峰值测量执行互相关测试的 数字信号处理器，其中该数字信号处理器包括用于执行以下操作的处理单元从多个峰 值测量中选取具有第一载波噪声密度估计和第一多普勒偏移测量的第一峰值测量以及具 有第二载波噪声密度估计和第二多普勒偏移测量的第二峰值测量以形成对；基于第一载 波噪声密度估计和第二载波噪声密度估计来计算载波噪声密度差；基于第一多普勒偏移 测量和第二多普勒偏移测量来计算多普勒差；将载波噪声密度差与载波噪声密度阈值作 对比；以及将多普勒差与至少一个多普勒阈值作对比。在一个方面，GNSS接收机是 GPS接收机。根据另一方面，一种包括存储在其上的程序代码的计算机可读介质，包括用 于从多个峰值测量中选取具有第一载波噪声密度估计和第一多普勒偏移测量的第一峰值测量以及具有第二载波噪声密度估计和第二多普勒偏移测量的第二峰值测量以形成对的 程序代码；用于基于第一载波噪声密度估计和第二载波噪声密度估计来计算载波噪声密 度差的程序代码；用于基于第一多普勒偏移测量和第二多普勒偏移测量来计算多普勒差 的程序代码；用于将载波噪声密度差与载波噪声密度阈值作对比的程序代码；以及用于 将多普勒差与至少一个多普勒阈值作对比的程序代码。应当理解，对于本领域技术人员而言，根据以下详细描述，其它方面将变得显 而易见，其中示出了描述各个方面作为例示。附图和详细描述应当被认为是示例性的而 非限制性的。附图简述附图说明图1图解了示例性GNSS系统。图2图解了 GNSS接收机的示例性框图。图3图解了用于减轻GNSS接收机中的互相关毛刺的互相关测试的示例性流程 图。详细描述以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本公开的各个方面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于互相关毛刺减轻的方法，包括：　　从多个峰值测量中选取具有第一载波噪声密度估计和第一多普勒偏移测量的第一峰值测量以及具有第二载波噪声密度估计和第二多普勒偏移测量的第二峰值测量以形成对；　　基于所述第一载波噪声密度估计和所述第二载波噪声密度估计来计算载波噪声密度差；　　基于所述第一多普勒偏移测量和所述第二多普勒偏移测量来计算多普勒差；　　将所述载波噪声密度差与载波噪声密度阈值作对比；以及将所述多普勒差与至少一个多普勒阈值作对比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-29 12/129,3971.一种用于互相关毛刺减轻的方法，包括从多个峰值测量中选取具有第一载波噪声密度估计和第一多普勒偏移测量的第一 峰值测量以及具有第二载波噪声密度估计和第二多普勒偏移测量的第二峰值测量以形成 对；基于所述第一载波噪声密度估计和所述第二载波噪声密度估计来计算载波噪声密度差；基于所述第一多普勒偏移测量和所述第二多普勒偏移测量来计算多普勒差； 将所述载波噪声密度差与载波噪声密度阈值作对比；以及 将所述多普勒差与至少一个多普勒阈值作对比。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一峰值测量与所述第二峰值测量的 观测时间差的绝对值小于定时器核查阈值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个峰值测量通过以下获得 在宽的频率和时间窗中执行捕获搜索以找到峰值；对照所有已知源测量对所述找到的峰值执行第一互相关测试； 在小的频率和时间搜索窗中执行验证搜索以验证所述峰值；以及 在所述验证搜索成功之后，对所述峰值执行第二互相关测试，并且如果所述峰值通 过所述第二互相关测试，则将所述峰值存储在测量数据库中以用于位置锁定计算。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果源峰值测量具有高于第一C/No阈值 的估计C/No，或者如果在已搜索大于预定数量的频率带之后仅找到一个源峰值测量且其 估计C/No高于第二 C/No阈值，则所述多个峰值测量通过以下获得在宽的频率和时间窗中执行捕获搜索以找到峰值； 在小的频率和时间搜索窗中执行验证搜索以验证所述峰值；以及 在所述验证搜索成功之后，对所述峰值执行互相关测试，并且如果所述峰值通过所 述互相关测试，则将所述峰值存储在测量数据库中以用于位置锁定计算。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一C/No阈值为37dB_Hz。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述频率带的预定数量为5，且所述第二 C/No阈值被设为(30+x)dB-Hz,其中χ为2。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第一载波噪声密度估计与所述第二载波噪声密度估计作对比以将所述第一峰 值测量和所述第二峰值测量标识为或者较强峰值测量或者较弱峰值测量；以及通过从所述第二载波噪声密度估计减去所述第一载波噪声密度估计来计算所述载波 噪声密度差，其中所述第一载波噪声密度估计与所述较强峰值测量相关联。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第一峰值测量和所述第二峰 值测量标识为或者较强峰值测量或者较弱峰值测量，并且其中所述多普勒差是通过从所 述第二多普勒偏移测量减去所述第一多普勒偏移测量来计算的，其中所述第一多普勒偏 移测量与所述较强峰值测量相关联。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载波噪声密度阈值是从列表中选择的。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个多普勒阈值是从列表中选择的。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多普勒差是按模IkHz来计算的。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个多普勒阈值包括最大多普 勒阈值和最小多普勒阈值。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括在所述多普勒差不大于或不等于 所述最小多普勒阈值时确定是否已测试了多个阈值的全部。14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括在所述多普勒差不小于或不等于 所述最大多普勒阈值时确定是否已测试了多个阈值的全部。15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载波噪声密度阈值、所述最大多普 勒阈值和所述最小多普勒阈值是从列表中选择的。16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将或者所述第一峰值测量或者所 述第二峰值测量标识为较弱峰值测量。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将所述较弱峰值测量标识为互相 关毛刺。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括丢弃所述互相关毛刺。19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括确定所述多个峰值测量中是否 有任两个还未进行互相关测试；以及如果所述多个峰值测量的全部都已进行过互相关测 试，则结束所述互相关测试。20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述载波噪声密度差不大于或 不等于所述载波噪声密度阈值时确定是否已测试了多个阈值的全部。21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在选取所述第一峰值测量和所述 第二峰值测量之前执行定时器核查。22.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括基于至少两个载波噪声密度阈值 将所述多个峰值测量分组成至少三个组。23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述至少两个载波噪声密度阈值中的一 者的值为37dB_Hz。24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述至少两个载波噪声密度阈值中的一 者的值为41dB_Hz。25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述至少两个载波噪声密度阈值中的一 者的值为37dB_Hz，且所述至少两个载波噪声密度阈值中的另一者的值为41dB_Hz。26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述至少三个组的第一组中所述峰值测 量的每一个仅与所述至少三个组的第二组中的峰值测量进行互相关测试。27.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将或者所述第一峰值测量或者所述第二峰值测量标识为较弱峰值测量，其中所述第 一载波噪声密度估计或所述第二载波噪声密度估计中的一者是与所述较弱峰值测量相关 联的较弱载波噪声密度估计；以及确定所述较弱载波噪声密度估计是否大于非互相关阈值。28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述非互相关阈值为37dB_Hz。29.如权利要求27所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：R阿迈德，J吴，EM西米克，DG法默，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US