用于关联从导航卫星系统接收到的信号的方法和装置制造方法
【专利摘要】将信号的多个样本存储在缓冲器中，所述信号对应于导航系统。确定缓冲器中的多个起始位置，所述多个起始位置对应于待计算的多个关联。使用i)多个本地复制信号和ii)使用多个起始位置从缓冲器读取的数据，来计算多个关联，所述本地复制信号对应于导航系统中的发送装置所利用的伪随机数(PRN)代码。利用多个关联来进行以下中的一个或更多个：i)检测信号中的PRN代码、ii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个相移、或者iii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个频移。
【专利说明】用于关联从导航卫星系统接收到的信号的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开要求2013 年 9 月 11 日提交的、题为 “Data-Shift and Combined Methodsfor GNSS Parallel Correlator”的美国临时专利申请N0.61/876，368的权益,这里通过参考并入其全部内容。
【技术领域】
[0003]本公开总地涉及全球导航卫星系统(GNSS)接收机，并且更特别地涉及与检测GNSS信号中的伪随机数(PRN)代码相关联的关联技术。
【背景技术】
[0004]全球定位系统(GPS)是美国政府支持的系统，用于确定对象的精确位置和速度。轨道运行卫星发射编码的射频信号，该信号由地球表面上或地球表面附近的接收机接收和处理，以得到在卫星和接收机之间的近似即时距离的伪距测量结果。由于精确地知道卫星轨道和信号传送时间，所以可以使用特定信号比特的接收时间来量化至特定卫星的传送时间或射程。GPS卫星的轨道布置在多个平面中，使得可以在地球上或地球附近的任意点处从至少四个卫星接收信号，允许接收机有精确的位置和速度测量。每个卫星持续地发送扩频信号，该扩频信号由专用于卫星的伪随机数(PRN)代码调制。因此，接收机可以识别来自每个卫星的信号并将这些信号分离到独立的信道中，分开地处理信道数据，并组合处理后的数据以计算接收机的位置。除了 PRN代码外，通过限定卫星轨道的缓慢变化的数据信号和计算所需的其它相关信息来调制这些信号。最常用的PRN代码是调制载波相位的O和I或-1和+1的二进制序列。
[0005]使用二进制相移键控(BPSK)将PRN代码与50Hz数据流组合，并且因而PRN代码的极性可能每20ms发生变化，即，每20msPRN代码能出现180°相移。
[0006]在接收机中，产生与已知PRN代码对应的本地信号并将本地信号与接收信号进行关联，以检测接收信号中的PRN代码。由于已知从卫星发送已知PRN代码序列的每个比特的时间，所以每个比特的接收时间是从卫星到接收机的信号传送时间的直接测量，并且因此是二者之间距离的测量。基于计算出的接收信号的相对相位，接收机计算期望的距离、速度等的量。
【发明内容】
[0007]在一个实施例中，一种方法包括:将信号的多个样本存储在缓冲器中，所述缓冲器实现在存储器装置中，所述信号对应于导航系统；利用一个或更多个集成电路装置确定所述缓冲器中的多个起始位置，所述多个起始位置对应于待计算的多个关联；利用一个或更多个集成电路装置，使用i)多个本地复制信号和ii)使用所述多个起始位置从所述缓冲器读取的数据，计算多个关联，其中所述本地复制信号对应于导航系统中的发送装置所利用的伪随机数(PRN)代码；以及利用一个或更多个集成电路装置，使用所述多个关联来进行以下中的一个或更多个:i)检测所述信号中的PRN代码、ii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个相移、或者iii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个频移。
[0008]在其它实施例中，所述方法还包括以下特征中的一个或者以下特征中的两个或更多个的任意合适组合。
[0009]确定所述多个起始位置包括针对待计算的每个关联确定相应的起始位置。
[0010]确定所述多个起始位置包括针对待计算的相应关联集合确定相应的起始位置，其中每个集合包括多个关联。
[0011]计算所述多个关联包括使用多个计算器装置计算所述多个关联。
[0012]计算所述多个关联包括通过时间共享单个计算器装置计算所述多个关联。
[0013]所述方法还包括使用所述多个起始位置从所述缓冲器读取数据。
[0014]所述导航系统是导航卫星系统(NSS);并且所述发送装置包括在卫星中。
[0015]NSS是全球导航卫星系统(GNSS)。
[0016]在另一实施例中，一种装置包括:存储器装置，所述存储器装置包括缓冲器，所述缓冲器用于存储信号的多个样本，所述信号对应于导航系统；以及一个或多个集成电路装置，配置成:确定所述缓冲器中的多个起始位置，所述多个起始位置对应于待计算的多个关联，使用i)多个本地复制信号和ii)使用所述多个起始位置从所述缓冲器读取的数据，计算多个关联，其中所述本地复制信号对应于导航系统中的发送装置所利用的伪随机数(PRN)代码，以及使用所述多个关联来进行以下中的一个或更多个:i)检测所述信号中的PRN代码、ii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个相移、或者iii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个频移。
[0017]在其它实施例中，所述装置还包括以下特征中的一个或者以下特征中的两个或更多个的任意合适组合。
[0018]所述一个或多个集成电路装置配置成针对待计算的每个关联确定相应的起始位置。
[0019]所述一个或多个集成电路装置配置成针对待计算的相应关联集合确定相应的起始位置，其中每个集合包括多个关联。
[0020]所述一个或多个集成电路装置包括多个计算器装置。
[0021]所述装置还包括多路复用器，所述多路复用器耦合到i)所述存储器装置和ii)所述多个计算器装置。
[0022]所述多路复用器将所述多个计算器装置耦合到所述存储器装置的读取接口。
[0023]所述一个或多个集成电路装置包括:多个起始位置计算器装置，配置成计算所述多个起始位置。
[0024]所述一个或多个集成电路装置包括:单个计算器装置，配置成通过时间共享单个计算器装置来计算所述多个关联。
[0025]所述一个或多个集成电路装置包括:多个信号发生器装置，配置成生成所述多个本地复制信号。
[0026]所述一个或多个集成电路装置包括:处理器装置，配置成执行机器可读指令。
[0027]所述一个或多个集成电路装置包括导航系统接收机的数字前端。
[0028]所述装置还包括:模数转换器(ADC)，配置成基于模拟信号生成所述信号的多个样本，所述模拟信号对应于所述导航系统。
[0029]所述装置还包括所述导航系统接收机的射频(RF)前端，所述射频前端配置成生成所述模拟信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是根据实施例的示例性全球定位系统(GPS)接收机的框图。
[0031]图2是根据实施例的示例性导航系统接收机的一部分的框图。
[0032]图3是根据实施例的示例性关联器的框图。
[0033]图4是根据另一实施例的另一示例性关联器的框图。
[0034]图5是根据实施例的用于生成多个关联的示例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0035]本文在全球定位系统(GPS)的上下文中描述示例性关联方法和装置。注意，根据这里的公开和教示，该类似的方法和装置也适用于其它定位系统，包括全球和区域定位系统，诸如伽利略系统、全球导航卫星系统(GL0NASS)和北斗卫星导航系统(BDS)。也应注意到，根据本文的公开和教导，类似的方法和装置适用于其它通信系统，诸如利用码分复用(CDM)或基于脉冲的超宽带(UWB)的通信系统。
[0036]图1是根据实施例的示例性GPS接收机100的框图。GPS接收机100包括天线，该天线耦合到射频(RF)前端单元108，该RF前端单元108具有耦合到下变频器116的前置放大器112。下变频器116将接收到的RF信号从RF下变频成中频(IF)，以生成模拟IF信号。模数转换器(ADC) 120耦合到RF前端单元108并将模拟IF信号转换成数字IF信号。自动增益控制(AGC)单元124耦合到ADC 120并接收ADC 120的输出。AGC单元124基于AGC单元124的输出来控制下变频器116中的可变增益单元。
[0037]多个数字接收机单元132耦合到ADC 120。每个接收机单元132配置成对通过对应于相应GPS卫星的伪随机噪声(PRN)代码调制的信号进行解调。因而，在一个实施例中，每个接收机单元132对应于相应的GPS卫星。在一个实施例中，GPS接收机100包括至少四个接收机单元132。在各种不同实施例中，GPS接收机100包括其他合适数目的接收机单元132 (例如5个、6个、7个、8个、9个、10个等的接收机单元132)。多个数字接收机单元132生成与来自多个卫星的信号对应的多个数字信号。将该多个数字信号提供给接收机处理单元140。
[0038]在一个实施例中，每个数字接收机单元132包括一个或更多个关联器150，用于将接收信号与处于各种相移和各种多普勒频移下的一个或更多个PRN代码的多个延迟和提前的本地版本关联。在另一实施例中，通过数字接收机单元132或者与数字接收机单元132结合地利用一个或更多个关联器150。在一些实现方式中，可以存在约1000个PRN代码候�。⑶叶杂诿扛龊蜓。梢源嬖赑RN代码的数千个本地版本来说明相移和多普勒频移。因而，至少在一些实现中，GPS接收机100可能需要生成10万至100万个(或更多)关联。在一些实施例中，时间共享物理关联器设备150以生成对应于一个或更多个PRN代码的多个本地版本的多个关联。例如，在一个实施例中，物理关联器150以适当高的时钟速度操作，使得物理关联器150可以时间共享。在其它实施例中，利用多个物理关联器设备150来生成多个关联，每个物理关联器设备150用于生成与PRN代码的多个本地版本之一对应的相应关联。
[0039]在一些实施例中，关联器150利用下面更详细描述的关联技术。例如,在一些实施例中，使用存储在缓冲器中的信号样本的单个集合生成与多个相移和/或多个多普勒频移对应的多个关联，其中使用缓冲器中的不同起始位置生成不同的关联。
[0040]接收机处理单元140耦合到多个数字接收机单元132并且接收多个关联器的输出。接收器处理单元140利用关联器的输出来生成诸如多普勒频移(频率偏移)和代码相位误差之类的各种参数。频率偏移至少部分地由卫星和GPS接收机100之间的相对速度引起。代码相位误差由包括卫星和GPS接收机100之间距离的变化的各种因素引起。
[0041]导航处理单元136接收与来自多个卫星的信号对应的基带信号和由接收机处理单元140生成的参数。导航处理单元136生成位置估计并将该位置估计提供到用户接口144。在一个实施例中，导航处理单元136生成速度估计并将该速度估计提供到用户接口144。在另一实施例中，导航处理单元136不生成速度估计。
[0042]图2是根据实施例的示例性导航卫星系统(NSS)接收机200的框图。在一些实施例中，NSS接收机200是全球导航卫星系统(GNSS)接收机。例如，在一个实施例中，NSS接收机200是GPS接收机。在另一实施例中，NSS接收机200是伽利略接收机。在又一实施例中，NSS接收机200是GL0NASS接收机。在又一实施例中，NSS接收机200是BDS接收机。
[0043]在一些实施例中，NSS接收机200实施在图1的接收机100中。仅出于说明的原因，参照图1讨论NSS接收机200。然而在一些实施例中，NSS接收机200实施在与图1的GPS接收机100不同的另一合适接收机中。
[0044]NSS接收机200包括天线204，天线204耦合到射频(RF)前端单元208。在一个实施例中，RF前端单元208包括图1的RF前端单元108。在其它实施例中，RF前端单元212是与图1的RF前端单元108不同的另一合适RF前端单元。在一个实施例中，RF前端单元208生成IF信号。
[0045]ADC 212耦合到RF前端单元208并将RF前端单元208生成的模拟信号转换成数字信号。在一个实施例中，RF前端单元208的输出是模拟IF信号并且AGC单元212将该模拟IF信号转换成数字IF信号。在一个实施例中，数字IF信号包括同相(I)分量和正交(Q)分量。
[0046]数字前端单元216耦合到ADC 212。在一个实施例中，数字前端单元216对ADC212生成的数字信号执行数字滤波和其它合适的数字信号处理。在其中ADC 212的输出包括I分量和Q分量的实施例中，数字前端单元216配置成将I分量和Q分量转换成基带信号。在一个实施例中，数字前端216被包括在图1的接收机单元132中并且/或者与图1的接收机单元132相关联。
[0047]信号获取(ACQ)引擎220耦合到数字前端216。ACQ引擎220配置成将接收信号与处于各种相移和各种多普勒频移的一个或更多个PRN代码的多个延迟和提前的本地版本关联。ACQ引擎220包括关联器单元224和峰值搜索单元228。在一个实施例中，关联器单元224配置成将接收信号与处于各种相移和各种多普勒频移的一个或更多个PRN代码的多个延迟和提前的本地版本关联。峰值搜索单元228配置成识别由关联器单元224生成的关联信号中的峰值。在一些实施例中，将峰值识别用于以下中的一项或更多项:i)接收信号中的PRN代码的检测，ii)卫星识别，iii)相位误差识别和/或调整，iv)频率偏移识别和/或调整，等等。例如，与特定本地信号的关联对应的峰值的识别可以指示以下中的一种或更多种:i)特定PRN代码(对应于特定本地信号)被包括在接收信号中，ii)信号相对于PRN代码的相位，iii)接收信号和本地振荡器之间的频率偏移，等等。
[0048]在一些实施例中，可以存在约1000个PRN代码候�。⑶叶杂诿扛龊蜓。梢源嬖赑RN代码的数千个本地版本以说明相移和多普勒频移。因而，至少在一些实施例中，关联器单元224可能需要生成10万至100万个(或更多)关联。在一些实施例中，关联器单元224包括物理关联器，该物理关联器被时间共享以生成与一个或更多个PRN代码的多个本地版本对应的多个关联。例如，在一个实施例中，物理关联器以适当高的时钟速度操作，使得物理关联器可以被时间共享。在其它实施例中，关联器单元224包括多个物理关联器，每个物理关联器用于生成与PRN代码的多个本地版本之一对应的相应关联。
[0049]在一个实施例中，ACQ引擎220被包括在图1的接收机单元132中并且/或者与图1的接收机单元132相关联。例如，在一个实施例中，ACQ引擎220与图1的接收机单元132分开。在另一实施例中，ACQ引擎220的相应实例被包括在每个接收机单元132中。
[0050]在一些实施例中，在ACQ引擎220中利用关联技术，诸如下面更详细描述的关联技术。例如，在一些实施例中，使用存储在缓冲器中的信号样本的单个集合，通过数据移位关联器224生成与多个相移和/或多个多普勒频移对应的多个关联，其中数据移位关联器224使用缓冲器中的不同起始位置生成不同关联。
[0051]图3是根据实施例的示例性关联器300的框图。在一些实施例中，利用关联器300作为图2的关联器208。在一些实施例中，利用关联器300作为图1的关联器150。在其它实施例中，将关联器300用于其它合适NSS接收器。
[0052]关联器300 —般配置成将存储在数据缓冲器304中的信号的样本与对应于一个或更多个PRN代码的多个版本的多个本地复制信号关联，该多个本地复制信号包括对于一个或更多个PRN代码中的每一个的一组本地信号，该组本地信号对应于多个相移和多个多普勒频移。在一个实施例中，该一个或更多个PRN代码对应于一个或更多个卫星。在一个实施例中，与存储在缓冲器304中的样本对应的信号是由NSS接收机接收到的信号。例如，在一个实施例中，接收信号对应于由一个或更多个NSS卫星发送的信号。
[0053]附加地，如将在下面更详细描述的那样，关联器300配置成对于不同的复制信号，在缓冲器304中的不同起始位置处，从缓冲器304开始读取数据。因而，关联器300执行多个复制信号和从缓冲器304取回的移位数据集合之间的关联。至少在一些实施例中，当卫星信号的极性可能以一定间隔(例如在说明性实施例中，每1ms)变化时，这是有利的。例如，如果执行与卫星信号数据集合的关联，其中在该集合内的中点处极性改变使得第一组卫星信号数据具有正极性并且第二组卫星信号数据具有负极性，则关联结果与同一信号数据不包括极性切换时的关联结果相比将倾向于明显减少。具体地，由于极性切换，与第一组卫星信号数据对应的第一关联子结果将倾向于抵消与第二组卫星信号数据对应的第二关联子结果。因而，关联器300利用缓冲器304中的不同起始位置减少了可能极性变化的影响。
[0054]在一个实施例中，缓冲器304实现在适当存储器装置中。
[0055]关联器300包括多个累加器计算器308 (M个累加器计算器308，其中M是大于I的合适正整数)。每个累加器计算器308用于执行关联计算，以生成与输入缓冲器304中的相应数据集合和相应本地复制信号之间的关联对应的关联结果。在一些实施例中，每个累加器计算器308实现为独立的物理计算器。然而，在其它实施例中，每个累加器计算器308是逻辑计算器并且多个累加器计算器308实现为时间共享的单个物理设备。例如，在一些实施例中，使用少于M个的物理设备，例如仅一个物理设备、M/2个物理设备、M/4个物理设备、M/8个物理设备等，来实现M个逻辑累加器计算器308。
[0056]每个累加器计算器308从信号发生器312接收相应的本地复制信号。在一个实施例中，单个信号发生器312为M个累加器计算器308生成M个本地复制信号。在一个实施例中，多个信号发生器312为M个累加器计算器308生成M个本地复制信号。在一个实施例中，每个累加器计算器308包括相应的信号发生器312用于生成相应的本地复制信号。
[0057]每个累加器计算器308也接收与缓冲器304中的相应数据集合对应的缓冲器304中的起始位置的相应指示符，累加器计算器308将利用该缓冲器304中的相应数据集合计算相应关联。例如，在一个实施例中，第i个累加器计算器308接收缓冲器304中的起始位置Hi的指示符。在一个实施例中，起始位置生成器316生成用于M个累加器计算器308的M个起始位置的M个指示。在一个实施例中，多个起始位置生成器316生成用于M个累加器计算器308的M个起始位置。在一个实施例中，每个累加器计算器308包括相应的起始位置生成器316，用于生成相应起始位置的相应指示。在一个实施例中，针对每个累加器计算器308利用不同的起始位置。在一些实施例中和/或在一些场景中，针对累加器计算器308的子集(即少于M个)利用同一起始位置。
[0058]起始位置计算器316可以利用适当的技术来为第i个累加器计算器308确定缓冲器304中的起始位置η”在一个实施例中，确定由起始位置计算器316生成的起始位置，使得每个计算的关联使用其中将不发生极性改变的缓冲器304中的数据集合。在一些实施例中，起始位置计算器316基于第i个代码相位确定起始位置Iii，第i个累加器计算器308将利用该第i个代码相位来计算关联。在说明性实施例中，根据下式计算起始位置Hi:
[0059]Iii = N-Pi 式 I
[0060]其中N是样本单元中的比特周期(例如与可以发生接收信号中的可能极性改变的时间对应的周期)，Pi是对应于第i个代码相位的、样本单元中304的第一样本的初始相位的第i个可能候选。例如，如果304中的第一样本的初始相位在Ptl至PdPr的范围中并且搜索分辨率是Ps，则Pi将为pQ+ips,其中(i = O至pr/ps)。如果起始地址Iii不为零,则相应地调整由信号发生器312生成的本地复制的代码相位。
[0061]每个累加器计算器308使用由起始位置计算器316生成的对应起始位置以在指示的位置处开始从缓冲器304读取数据，并且计算与由信号发生器312生成的对应本地复制信号的关联。在一个实施例中，每个计算的关联使用其中将不发生极性改变的缓冲器304中的数据集合。
[0062]在一个实施例中，多路复用器320将累加器计算器308耦合到缓冲器304，以允许累加器计算器308从缓冲器304读取数据。在一个实施例中，多路复用器320多路复用地访问缓冲器304的R个读取接口，其中R远小于N。在一些实施例中，R= I。在一些实施例中，省略多路复用器320。例如，在其中通过时间共享的少量(例如一个或两个)物理设备实现累加器计算器308并且缓冲器304包括用于每个物理设备的读取接口的实施例中，可以省略多路复用器320。
[0063]在关联结果缓冲器320中存储由累加器计算器308计算的关联。存储在关联结果缓冲器320中的关联由另一�？榛蛏璞�(例如峰值搜索�？�228 (图2)或另一合适�？榛蛏璞�)利用。例如，在一个实施例中，利用存储在缓冲器320中的关联来检测接收信号中的PRN代码。在其它实施例中，利用存储在缓冲器320中的关联进行以下中的一个或更多个:i)检测PRN代码，ii)检测接收信号相对于本地复制信号的相移，iii)检测接收信号中的频移(例如多普勒频移)，等等。
[0064]图4是根据另一实施例的另一示例性关联器400的框图。在一些实施例中，利用关联器400作为图2的关联器208。在一些实施例中，利用关联器400作为图1的关联器150。在其它实施例中，将关联器400与其它合适NSS接收机一起使用。
[0065]图4中的一些框与图3中的类似标号的框相同，因而不进行详细讨论。
[0066]类似于关联器300，关联器400通常配置成将存储在数据缓冲器304中的信号与对应于一个或更多个PRN代码的多个版本的多个本地复制信号关联，该多个本地复制信号包括对于一个或更多个PRN代码中的每一个的一组本地信号，该组本地信号对应于多个相移和多个多普勒频移。在一个实施例中，该一个或更多个PRN代码对应于一个或更多个卫星。
[0067]同样类似于关联器300，并且如将在下面更详细描述的那样，关联器400配置成针对不同复制信号在缓冲器304中的不同起始位置处开始从缓冲器304读取数据。因而，关联器400执行在从缓冲器304取回的移位数据集合和多个复制信号之间的关联。类似于关联器300，关联器400利用缓冲器304中的不同起始位置来减轻可能极性改变的影响。
[0068]关联器400包括组织在M个框408中的多个累加器计算器(例如MK个累加器计算器，其中K是大于I的合适正整数)，其中M是大于I的合适正整数。每个框408中的每个累加器计算器类似于图3的累加器计算器308。例如在一些实施例中，每个累加器计算器实现为独立的物理计算器，而在其它实施例中，每个累加器计算器为逻辑计算器并且多个累加器计算器实现为时间共享的单个物理设备。
[0069]关于关联器300，每个累加器计算器接收相应的来自信号发生器312的本地复制信号。
[0070]累加器计算器的每个框408也接收与缓冲器304中的相应数据集合对应的缓冲器304中的起始位置的相应指示符，框408中的所有累加器计算器将利用该缓冲器304中的相应数据集合来计算相应关联。例如，在一个实施例中，第m个框408接收缓冲器304中的起始位置nta的指示符。在一个实施例中，起始位置生成器416生成用于m个累加器计算器框408的m个起始位置的m个指示。在一个实施例中，多个起始位置生成器416生成用于m个累加器计算器框408的m个起始位置。在一个实施例中，每个累加器计算器框408包括相应的起始位置生成器416，用于生成用于框408中的累加器计算器的相应起始位置的相应指示。
[0071 ] 起始位置计算器416可以利用适当的技术来针对累加器计算器的第km个框408确定缓冲器304中的起始位置nta。例如，在一个实施例中，起始位置计算器416根据式I针对框408中的所有累加器计算器生成多个个体起始位置，然后将框408的起始位置确定为个体起始位置的平均。在另一实施例中，起始位置计算器416根据式I针对框408中的所有累加器计算器生成最高起始位置，类似地生成最低起始位置，然后将框408的起始位置确定为最高位置和最低位置的平均、最高位置和最低位置之间的中点、等等。
[0072]框408中的每个累加器计算器使用由起始位置计算器416生成的对应起始位置来在指示位置处开始从缓冲器304读取数据，并且计算与由信号发生器312生成的对应本地复制信号的关联。
[0073]图5是根据实施例的用于生成多个关联的示例性方法500的流程图。在一个实施例中，方法500由图3的关联器300实现。在另一实施例中，方法500由图4的关联器400实现。仅出于说明目的，将参照图3和图4描述方法500。然而，在其它实施例中，方法500
由另一合适装置实现。
[0074]在框504处，将信号的多个样本存储在缓冲器中。例如，在一些实施例中，将由NSS接收机接收到的信号的样本存储在输入数据缓冲器304中，其中接收信号对应于来自一个或更多个卫星的发送信号。
[0075]在框508处，确定缓冲器中的多个起始位置。该多个起始位置对应于待计算的多个关联。例如，在一个实施例中，起始位置计算器316确定多个起始位置。作为另一示例，在一个实施例中，起始位置计算器416确定多个起始位置。
[0076]在框512处，使用i)多个本地复制信号和ii)使用多个起始位置从缓冲器读取的数据，来计算多个关联。在一个实施例中，本地复制信号对应于NSS中的卫星所利用的PRN代码。在一些实施例中，本地复制信号对应于不同相移处的PRN代码。在一些实施例中,本地复制信号对应于不同频移(例如不同多普勒频移)处的PRN代码。在一个实施例中，多个关联器308 (图3)使用由起始位置计算器316生成的起始位置来计算多个关联。在另一实施例中，关联计算器408的多个框408(图4)使用由起始位置计算器416生成的起始位置来计算多个关联。
[0077]在框516处，利用在框512计算的多个关联来检测信号中的PRN代码。例如，在一个实施例中，多个关联存储在缓冲器320中并且由峰值搜索�？�228 (图2)利用以识别关联中的峰值。利用这种峰值来确定以下中的一个或更多个:i)在信号中是否可检测到一个或更多个PRN代码，ii)接收信号相对于本地复制信号的相移，iii)接收信号中的频移(例如多普勒频移)，等等。在一个实施例中，框512处的关联由峰值搜索�？�228或者另一合适�？榛蛏璞咐�。
[0078]现在参照图1至图5，在一些实施例中，图2的关联器208和图1的关联器150利用除了关联器300(图3)或关联器400(图4)之外的合适关联器，这种合适关联器利用参照图5描述的技术。
[0079]附加地，可以修改图2至图4的装置以用于其它通信系统，诸如利用CDM或基于脉冲的UWB的通信系统。例如，在一些实施例中，可以修改NSS接收机200以处理CDM信号或基于脉冲的UWB信号。类似地,在一些实施例中，可以修改关联器300和/或关联器400以处理CDM信号或基于脉冲的UWB信号。例如,在一些实施例中，可以修改本地复制信号发生器312以生成与CDM信号或基于脉冲的UWB信号对应的本地复制信号。类似地，可以修改方法500以用于其它通信系统，诸如利用CDM信号或基于脉冲的UWB信号的通信系统。例如，在一些实施例中，可以修改框504以存储与CDM信号或基于脉冲的UWB信号对应的信号的样本。同样，在一些实施例中，可以修改框512以利用与CDM信号或基于脉冲的UWB信号对应的本地复制信号。
[0080]在一个实施例中，一种方法包括:在缓冲器中存储信号的多个样本，该缓冲器实现在存储器装置中，该信号对应于导航系统；利用一个或更多个集成电路装置确定缓冲器中的多个起始位置，该多个起始位置对应于待计算的多个关联；利用一个或更多个集成电路装置，使用i)多个本地复制信号和ii)使用多个起始位置从缓冲器读取的数据，来计算多个关联，其中本地复制信号对应于导航系统中的发送装置利用的伪随机数(PRN)代码；以及利用一个或更多个集成电路装置，使用所述多个关联来进行以下中的一个或更多个:i)检测信号中的PRN代码、ii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个相移、或者iii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个频移。
[0081]在其它实施例中，该方法还包括以下特征中的一个或者以下特征中的两个或更多个的任意合适组合。
[0082]确定多个起始位置包括针对待计算的每个关联确定相应的起始位置。
[0083]确定多个起始位置包括针对待计算的相应关联集合确定相应的起始位置，其中每个集合包括多个关联。
[0084]计算多个关联包括使用多个计算器装置计算多个关联。
[0085]计算多个关联包括通过时间共享单个计算器装置来计算多个关联。
[0086]该方法还包括使用多个起始位置从缓冲器读取数据。
[0087]导航系统是导航卫星系统(NSS);并且发送装置包括在卫星中。
[0088]NSS是全球导航卫星系统(GNSS)。
[0089]在另一实施例中，一种装置包括:存储器装置，该存储器装置包括缓冲器，该缓冲器用于存储信号的多个样本，该信号对应于导航系统；以及一个或多个集成电路装置，配置成:确定缓冲器中的多个起始位置，该多个起始位置对应于待计算的多个关联，使用i)多个本地复制信号和ii)使用多个起始位置从缓冲器读取的数据，来计算多个关联；其中本地复制信号对应于导航系统中的发送装置利用的伪随机数(PRN)代码，以及使用多个关联来进行以下中的一个或更多个:i)检测信号中的PRN代码、ii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个相移、或者iii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个频移。
[0090]在其它实施例中，该装置还包括以下特征中的一个或者以下特征中的两个或更多个的任意合适组合。
[0091]该一个或多个集成电路装置配置成针对待计算的每个关联确定相应的起始位置。
[0092]该一个或多个集成电路装置配置成针对待计算的相应关联集合确定相应的起始位置，其中每个集合包括多个关联。
[0093]该一个或多个集成电路装置包括多个计算器装置。
[0094]该装置还包括多路复用器，该多路复用器耦合到i)存储器装置和ii)多个计算器
>J-U ρ?α装直。
[0095]多路复用器将多个计算器装置耦合到存储器装置的读取接口。
[0096]该一个或多个集成电路装置包括:多个起始位置计算器装置，配置成计算多个起始位置。
[0097]该一个或多个集成电路装置包括:单个计算器装置，配置成通过时间共享单个计算器装置来计算多个关联。
[0098]该一个或多个集成电路装置包括:多个信号发生器装置，配置成生成多个本地复制信号。
[0099]该一个或多个集成电路装置包括:处理器装置，配置成执行机器可读指令。
[0100]该一个或多个集成电路装置包括导航系统接收机的数字前端。
[0101]该装置还包括:模数转换器(ADC)，配置成基于模拟信号生成信号的多个样本，该模拟信号对应于导航系统。
[0102]该装置还包括导航系统接收机的射频(RF)前端，该射频前端配置成生成模拟信号。
[0103]可以利用硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或其任意组合，实现上述各种框、操作和技术中的至少一些。当利用执行软件或固件指令的一个或更多个处理器实现时，可以将软件或固件指令存储于任意合适的非暂时性计算机可读介质，诸如磁盘、光盘、磁带、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等。软件或固件指令可以包括机器可读指令，该机器可读指令当由一个或更多个处理器执行时使得该一个或更多个处理器执行各种动作。这样的软件或固件指令可以存储在耦合到该一个或更多个处理器的存储器装置(例如指令存储器)中。
[0104]当在硬件中实现时，硬件可以包括分立组件、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等中的一个或更多个。
[0105]尽管已经参照仅旨在于图示而不对本发明进行限制的具体示例描述了本发明，但本领域普通技术人员将明白的是，在不脱离本发明精神和范围的情况下可以对所公开的实施例进行修改、添加和/或删除。
【权利要求】
1.一种方法，包括: 将信号的多个样本存储在实现于存储器装置中的缓冲器中，所述信号对应于导航系统； 利用一个或更多个集成电路装置确定所述缓冲器中的多个起始位置，所述多个起始位置对应于待计算的多个关联； 利用一个或更多个集成电路装置，使用i)多个本地复制信号和ii)使用所述多个起始位置从所述缓冲器读取的数据，来计算多个关联，其中所述本地复制信号对应于所述导航系统中的发送装置利用的伪随机数(PRN)代码；以及 利用一个或更多个集成电路装置，使用所述多个关联来进行以下中的一项或更多项:i)检测所述信号中的PRN代码、ii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个相移、或者iii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个频移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多个起始位置包括针对待计算的每个关联确定相应的起始位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多个起始位置包括针对待计算的相应关联集合确定相应的起始位置，其中每个集合包括多个关联。
4.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述多个关联包括使用多个计算器装置计算所述多个关联。
5.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述多个关联包括通过时间共享单个计算器装置来计算所述多个关联。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述多个起始位置从所述缓冲器读取数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其中: 所述导航系统是导航卫星系统(NSS);并且 所述发送装置包括在卫星中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述NSS是全球导航卫星系统(GNSS)。
9.一种装置，包括: 存储器装置，所述存储器装置包括缓冲器，所述缓冲器用于存储信号的多个样本，所述信号对应于导航系统； 一个或多个集成电路装置，配置成: 确定所述缓冲器中的多个起始位置，所述多个起始位置对应于待计算的多个关联， 使用i)多个本地复制信号和ii)使用所述多个起始位置从所述缓冲器读取的数据，来计算多个关联，其中所述本地复制信号对应于所述导航系统中的发送装置利用的伪随机数(PRN)代码，以及 使用所述多个关联来进行以下中的一项或更多项:i)检测所述信号中的PRN代码、ii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个相移、或者iii)检测与PRN代码相关联的一个或更多个频移。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置配置成针对待计算的每个关联确定相应的起始位置。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置配置成针对待计算的相应关联集合确定相应的起始位置，其中每个集合包括多个关联。
12.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置包括多个计算器>j-U ρ?α装直。
13.根据权利要求12所述的装置，还包括多路复用器，所述多路复用器耦合到i)所述存储器装置和ii)所述多个计算器装置。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述多路复用器将所述多个计算器装置耦合到所述存储器装置的读取接口。
15.根据权利要求12所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置包括:多个起始位置计算器装置，配置成计算所述多个起始位置。
16.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置包括:单个计算器装置，配置成通过时间共享所述单个计算器装置来计算所述多个关联。
17.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置包括:多个信号发生器装置，配置成生成所述多个本地复制信号。
18.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置包括:处理器装置，配置成执行机器可读指令。
19.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个集成电路装置包括导航系统接收机的数字前端。
20.根据权利要求19所述的装置，还包括:模数转换器(ADC)，配置成基于模拟信号生成所述信号的所述多个样本，所述模拟信号对应于所述导航系统。
21.根据权利要求20所述的装置，还包括所述导航系统接收机的射频(RF)前端，所述射频前端配置为生成所述模拟信号。
【文档编号】G01S19/37GK104422939SQ201410464869
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】许凤, 贾志科 申请人:马维尔国际贸易有限公司
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