專利名稱：用于對接收自發(fā)射機的多個信號執(zhí)行一致性檢查的方法
用于對接收自發(fā)射機的多個信號執(zhí)行一致性檢查的方法背景領域 本文中公開的主題內容涉及用于對接收自發(fā)射機的多個信號執(zhí)行一致性檢查的處理。信息衛(wèi)星定位系統(SPS)通常包括定位成使得各實體能夠至少部分地基于接收自發(fā)射機的信號來確定其在地球上的位置的發(fā)射機系統。此類發(fā)射機通常發(fā)射用設定數目的碼片的重復偽隨機噪聲(PN)碼標記的信號，并且可位于基于地面的控制站、用戶裝備和/或空間飛行器上。在特定示例中，此類發(fā)射機可位于環(huán)地軌道衛(wèi)星上。例如，諸如全球定位系統(GPQ、Galileo、Glonass或Compass之類的全球導航衛(wèi)星系統(GNSS)的星座中的衛(wèi)星可發(fā)射用與該星座中的其他衛(wèi)星所發(fā)射的PN碼可區(qū)分的PN碼標記的信號。為了在接收機處估計位置，導航系統可至少部分地基于對從接收自衛(wèi)星的信號中的PN碼的檢測使用公知技術來確定至在接收機的“視野中”的衛(wèi)星的偽距測量。這種至衛(wèi)星的偽距可以至少部分地基于在接收機處捕獲收到信號的過程期間在用與衛(wèi)星相關聯的 PN碼標記的收到信號中檢測到的碼相來確定。為了捕獲收到信號，導航系統通常將收到信號與本地生成的與衛(wèi)星相關聯的PN碼相關。例如，此類導航系統通常將此類收到信號與此類本地生成的PN碼的多個碼移和/或時移版本相關。檢測到產生具有最高信號功率的相關結果的特定時移和/或碼移版本可指示與所捕獲到的信號相關聯的碼相以供用在如上面所討論的偽距測量中?！z測到接收自GNSS衛(wèi)星的信號的碼相，接收機就可形成多個偽距假言。使用外加信息，接收機就可排除這樣的偽距假言以有效減少與真?zhèn)尉鄿y量相關聯的模糊性。在對接收自GNSS衛(wèi)星的信號的時基的知識上有著充分準確性的情況下，就可以排除一些或所有假偽距假言。

圖1圖解了 SPS系統的應用，藉此無線通信系統中的移動站(MS) 100接收來自在 MS 100的視線中的衛(wèi)星10加、102b、102c、102d的傳輸，并且從這些傳輸中的4個或更多個來推導時間測量。MS 100可將此類測量提供給定位實體(PDE) 104，后者從這些測量確定該站的位置。替換地，訂戶站100可從此信息確定其自己的位置。MS 100可通過將屬特定衛(wèi)星的PN碼與收到信號相關來搜索來自該衛(wèi)星的傳輸。 此收到信號在有噪聲的情況下通常包括來自在MS 100處的接收機的視線內的一顆或更多顆衛(wèi)星的傳輸的合成。相關可在稱為碼相搜索窗Wcp的碼相假言范圍上以及在稱為多普勒搜索窗Wmpp的多普勒頻率假言范圍上執(zhí)行。如以上指出的，此類碼相假言通常被表示為PN 碼移范圍。同樣，多普勒頻率假言通常被表示為多普勒頻隙。附圖簡述將參照以下附圖來描述非限定性和非窮盡性的特征，其中相近附圖標記貫穿各附圖始終指代相近部分。圖1是根據一方面的衛(wèi)星定位系統(SPS)的示意圖。
圖2圖解了根據一種實現的導航系統。圖3是示出了根據一種特定實現的二維搜索窗的圖示。圖4是示出了在一個特定示例中如可從視線信號獲得的峰值的能量標繪。圖5是示出了在一個特定示例中因相同發(fā)射信號的多徑實例而造成數個峰值的能量標繪。圖6圖解了用于民用導航信號的傳輸的各種頻率。圖7圖解了根據一種實現的用于對第一導航信號分量中的能量檢測進行分類的方法。圖8是根據一方面的移動站的示意圖。概述在一種特定的實現中，提供了一種在其中從發(fā)射機接收導航信號的方法。該導航信號包括第一導航信號分量和第二導航信號分量。至少部分地基于第二導航信號分量來對第一導航信號分量中的能量檢測進行分類。詳細描述貫穿本說明書引述的“一個示例”、“一個特征”、“示例”或“特征”意指結合該特征和/或示例所描述的特定特征、結構或特性包含在所要求保護的主題內容的至少一個特征和/或示例中。由此，短語“在一個示例中”、“示例”、“在一個特征中，，或“特征”貫穿本說明書始終在各處的出現并非必然全部引述同一特征和/或示例。此外，特定特征、結構、或特性在一個或更多個示例和/或特征中可被組合。本文中描述的方法體系取決于根據特定特征和/或示例的應用可以藉由各種手段來實現。例如，此類方法體系可在硬件、固件、軟件、和/或其組合中實現。在硬件實現中， 例如，處理單元可在一個或更多個專用集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)、數字信號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子器件、設計成執(zhí)行本文中描述的功能的其他設備單元、和/或其組合內實現。本文中引述的“空間飛行器”(SV)涉及能夠向地球表面上的接收機發(fā)射信號的物體。在一種特定示例中，這樣的SV可包括對地靜止衛(wèi)星。替換地，SV可包括在軌道中行進并且相對于地球上的固定位置移動的衛(wèi)星。然而，這些僅僅是SV的示例，并且所要求保護的主題內容在這些方面并不受到限定。本文中所描述的位置確定和/或估計技術可用于諸如無線廣域網(WWAN)、無線局域網(WLAN)、無線個域網(WPAN)等的各種無線通信網絡中的移動設備。本文中所描述的這樣的位置確定和/或估計技術還適用于執(zhí)行自立/自主GNSS的非無線通信設備以及作為無線受輔助GNSS接收機的自主GNSS接收機。這樣的非無線通信設備還可在無需無線網絡連通性的情況下按自主的方式工作。術語“網絡”和“系統”在本文中能被可互換地使用。WffAN可以是碼分多址(CDMA) 網絡、時分多址(TDMA)網絡、頻分多址(FDMA)網絡、正交頻分多址(OFDMA)網絡、單載波頻分多址(SC-FDMA)網絡，等等。^嫩網絡可實現諸如(；(111^2000、寬帶^嫩(1-^嫩)等的一種或更多種無線電接入技術(RAT)，以上只是列舉了少數無線電技術。在此，cdma2000可包括根據IS-95、IS-2000、以及IS-856標準實現的技術。TDMA網絡可實現全球移動通信系統(GSM)、數字高級移動電話系統(D-AMPS)、或其他某種RAT。GSM和W-CDMA在來自名為 “第三代伙伴項目”(3GPP)的聯盟的文獻中描述。Cdma2000在來自名為“第三代伙伴項目 2”(3GPP2)的聯盟的文獻中描述。3GPP和3GPP2文獻是公眾可獲取的。例如，WLAN可包括 IEEE 802. Ilx網絡，并且WPAN可包括藍牙網絡、IEEE 802. 15x。本文中所描述的這些定位技術也可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何組合。根據一示例，一種設備和/或系統可至少部分地基于從各SV接收到的信號來估計其位置。具體而言，這樣的設備和/或系統可獲得“偽距”測量，其包括相關聯的各SV與導航衛(wèi)星接收機之間的距離的近似。在特定示例中，這樣的偽距可在能夠處理來自一個或更多個作為衛(wèi)星定位系統(SPQ —部分的SV的信號的接收機處確定。為確定其位置，衛(wèi)星導航接收機可獲得至三顆或更多顆衛(wèi)星的偽距測量以及它們在發(fā)射之時的位置。本文中描述的技術可隨同若干SPS’中的任何一個和/或SPS’的組合使用。此外，這些技術可連同利用偽衛(wèi)星或衛(wèi)星與偽衛(wèi)星組合的定位系統一起使用。偽衛(wèi)星可包括廣播被調制在L頻帶(或其他頻率)載波信號上的PN碼或其他測距碼(例如，類似于GPS 或CDMA蜂窩信號)的基于地面的發(fā)射機，其中該載波信號可以與時間同步。這樣的發(fā)射機可以被指派唯一性的PN碼從而準許能被遠程接收機標識。偽衛(wèi)星在來自軌道衛(wèi)星的GPS信號或許不可用的情形中是有用的，諸如在隧道、礦井、建筑物、市區(qū)峽谷或其他封閉區(qū)域中。 偽衛(wèi)星的另一種實現被公知為無線電信標。如本文中所使用的術語“衛(wèi)星”旨在包括偽衛(wèi)星、偽衛(wèi)星的等效、以及可能的其他。如本文中所使用的術語“SPS信號”旨在包括來自偽衛(wèi)星或偽衛(wèi)星的等效的類SPS信號。如本文中所引述的“全球導航衛(wèi)星系統”(GNSQ涉及包括根據通用信令格式發(fā)射同步導航信號的SV的SPS。這樣的GNSS可包括例如處在同步軌道中的SV的星座，以便從該星座中的多個SV同時向地球表面的遼闊部分上的位置發(fā)射導航信號。本文中所描述的技術還可適用于諸如正由日本部署的準天頂衛(wèi)星系統0! 和正由印度部署的印度區(qū)域導航衛(wèi)星系統(IRNSS)之類的地區(qū)性衛(wèi)星系統。這樣的地區(qū)性衛(wèi)星系統可以包括如上面所討論的SPS中的至少一部分。GNSS衛(wèi)星可發(fā)射具有多個導航信號分量的導航信號。這些導航信號分量可在相同或不同的載波頻率上被發(fā)射。不僅如此，這些導航信號分量還可在相同的載波頻率上但在不同基帶調制上被發(fā)射，不同的基帶調制諸如有二進制偏移載波(“B0C”)或二進制相移鍵控(“BPSK”)之類。這些導航信號分量可以是根據不同的碼長來調制的GNSS信號分量。例如，這些導航信號分量中的一個可以是傳統Ll C/A GPS信號，而第二導航信號分量可以是L1C(L1C-D)GPS信號的所提議的數據分量。然而，這些僅僅是可如何表征導航信號的多個分量的示例，并且所要求保護的主題在此方面并不被限定。導航信號的多個分量中的每一個可由例如移動站中的接收機接收。一旦導航信號分量被接收，就可以將該導航信號分量與對應于該導航信號分量的已知的參考碼相關。例如，對于每個導航信號分量，接收機可生成參考碼以與收到導航信號分量相關。本文中所稱的“虛警”涉及關于收到信號具有諸如已知頻率、頻率范圍、或碼相 (例如，關于調制收到信號的PN碼的碼相)之類的一個或更多個特定特性的錯誤決定?？梢杂胁煌愋偷奶摼?，諸如(a) “噪聲虛警”(例如因高斯噪聲造成的虛警)、(b)因對應于衛(wèi)星的與正被搜尋的特定衛(wèi)星信號不同的其他更強的GNSS信號造成的互相關、或者(c)內部或外部的擾亂信號。一旦接收到這樣的信號，導航接收機可將該信號與合意導航信號分量的PN碼相關。如果存在噪聲虛警、互相關、或者內部或外部擾亂信號，那么此相關可能在由碼相假言和多普勒頻率定義的能量網格中產生相關峰值。虛警可對應于這樣的能量網格中并不是因為感興趣的合意信號而產生的一個或更多個峰值，諸如但并不限于如上面所討論的示例(a)到(C)。然而，如果相關聯的導航信號分量不存在，那么相關過程產生單獨因接收噪聲造成的峰值的概率為非零。這樣的檢測在本文中被稱為虛警或者噪聲虛警。在一個示例中，收到碼序列與參考碼的相關可在時域中藉由根據如下關系式(1) 在參考碼的長度的某個部分上對收到碼與參考碼的乘積進行積分來執(zhí)行
N-Iy(t) = jx(t + k)r{k) (1)
Ar=O其中，χ是收到碼，r是長度為N的參考碼，而y(t)是在偏移t處的相關結果。在此，收到碼可包括復基帶信號，如此使得相關是對收到碼的I和Q分量中的每一個來執(zhí)行的?？蓪洸蓸拥氖盏叫盘柗至繄?zhí)行能量演算。取決于具體設計，能量結果可被表達為定點或浮點值，并且其可以用任意性的單位計，例如在這些能量結果僅被用來確定峰值之間的相對差的情形中。在能量結果還可被用于一個或更多個其他任務(例如，與其他系統參數比較)的情形中，可選擇對于此類一個或多個任務而言恰適的測量標度。位于不同SV處的發(fā)射機可以在相同的頻率上但用不同的擴頻碼來發(fā)射導航信號。接收機可生成用于如以上關系式(1)中所示的那樣對收到導航信號分量進行相關的本地參考碼。這樣的接收機在某一些實現中可接收來自附近SV的多個導航信號。在第一 SV， 例如SV1，經由視線路徑向接收機發(fā)射導航信號分量的情形中，收到導航信號分量通常將以比來自對其而言沒有視線傳播路徑的諸如SV2那樣的第二 SV的導航信號分量更高的信號強度被接收。發(fā)射具有多個導航信號分量的發(fā)射機可位于例如SV上或者地面位置上。在一種特定的實現中，可在舉例而言諸如圖1中所示的MS 100之類的移動站(MS)上的接收機處接收這樣的導航信號。圖2圖解了根據一種實現的導航系統200。如圖所示，導航系統200包括衛(wèi)星SVl 205和SV2 210。用戶215在此特定實現中持有位于移動站內的接收機220。如圖所示，在 SVl 205與接收機220之間存在直接的視線路徑。然而，因為建筑物225坐落在SV2 210與接收機220之間，所以在SV2 210與接收機220之間沒有這樣的視線路徑。相應地，由SV2 210發(fā)射的導航信號分量在到達接收機220之前可能行進穿過建筑物225的墻壁或者其他結構元素、或者可能反射離開建筑物225，從而導致低信號功率和/或多徑。圖3示出了延及跨頻率維度中的20個假言以及碼相維度中的32個碼相假言或隙的碼相搜索窗的示例。對碼相搜索窗的每個維度的假言的特定位置和/或間隔的選擇可由外部獲得和/或從一個或更多個先前的搜索獲得的信息來指導。例如，可能知道或估計出合意信號位于自給定碼相起某個數目的碼片以內和/或該信號可以在給定頻率周圍的某個帶寬以內被找到，如此使得碼相搜索窗可被相應地定義。在要對一個以上的碼進行搜索的情形中，相關聯的搜索窗不需要具有相同的維度。
可進行搜索(例如，根據D個頻率假言乘C個碼假言的搜索窗)以獲得DXC個能量結果的網格，每個結果對應于這D個頻率假言中的一個以及這C個碼假言中的一個。與關于特定頻率假言的碼相假言相對應的能量結果的集合在本文中被稱為“多普勒頻隙”。圖4示出了 20個多普勒頻隙的能量分布或網格內的峰值的示例，每個頻隙具有64 個碼相假言。在此示例中，啦鄰的碼相假言相隔1/2個碼片，以使得該網格延及跨碼空間中的32個碼片。此附圖中的能量峰值指示在多普勒頻隙10中的碼相假言16處存在所選擇的SV信號。接收機(或此類設備內的搜索器)可從收到信號的相同部分為若干不同的相應SV產生能量網格，其中這些網格有可能具有不同的維度。收到信號可包括相同發(fā)射信號在不同路徑上傳播從而在不同時刻到達接收機的各版本。此類收到信號與對應的參考碼的相關可能導致在不同網格點處的若干個峰值，每個峰值是由于所發(fā)射信號的不同實例(也被稱為多徑)造成的。這些多徑峰值可能落入相同的多普勒頻隙內?；氐綀D2，在此實現中，接收機220可以嘗試捕獲由SVl 205發(fā)射的導航信號分量。 由SVl 205在特定載波頻率上發(fā)射的導航信號分量可以在比由SV2 210在相同載波頻率上發(fā)射的收到導航信號分量的信號功率更強的信號功率下被接收。即使在此實例中由SVl 205和SV2 210發(fā)射的導航信號分量可在相同的載波頻率上被發(fā)射，但是可以用不同的擴頻碼來調制這些導航信號分量。盡管用不同的擴頻碼來調制，但是此類由SVl 205和SV2 210發(fā)射的導航信號分量可以是互相關的。在由SVl 205發(fā)射的導航信號分量可在接收機 220處與參考碼相關的情形中，任何接收自SV2 210的互相關可能在此示例中具有低得多的信號功率，并且接收機220可以確定接收自SV2 210的信號是互相關并且因此應被忽略。然而，在接收機220嘗試捕獲由SV2 210發(fā)射的導航信號分量而不是由SVl 205 發(fā)射的導航信號的情形中，因SVl 205發(fā)射的導航信號分量造成的互相關可能導致虛警。 這可能例如發(fā)生在對因SVl 205發(fā)射的視線導航信號分量造成的互相關的相關檢測的收到能量可能高于對由SV2 210發(fā)射的導航信號分量的相關檢測的能量的場景中。此處在這種情形中，接收自SV2 210的導航信號分量不是視線的，因為其行進穿過建筑物225或者反射離開建筑物225。在一種特定實現中，接收機220可確定能量分布或網格上的多個能量峰值是否是由互相關導致的虛警。圖5圖解了 20個多普勒頻隙的能量分布或網格內的多個峰值的示例，每個頻隙具有64個碼相假言。在此示例中，在所顯示的能量網格上有四個分開的具有超過50的歸一化能級的峰值。最高的峰值可對應于接收自SV2 210的導航信號分量，而其他峰值可以是互相關或者是因其他信號噪聲或多徑而產生的。接收機220可比較對應于例如圖5中所示的能量峰值的收到信號的相關峰值來確定哪些是互相關。相關峰值(例如，來自SVl 205和SV2 210中的每一個的信號中的一個) 被成對地比較(例如，將來自SVl 205的信號的相關峰值與來自SV2 210的信號的相關峰值相比較)。此比較評估兩個相關峰值之間的載波噪聲功率比(C/No)和多普勒頻移的差異。如果較弱的相關峰值弱于較強的相關峰值達到某個預定的量并且落入某個△多普勒范圍(本文中被稱為互相關掩碼)，那么該較弱的相關峰值可被分類為該較強峰值的互相關。這樣的互相關可以被忽視?？梢詫ｉT選擇檢測閾值以將虛警的可能性(PFA)限制到預定可容忍的水平以下。檢測閾值可被設置得任意高以強制PFA變得任意低。然而，可能在檢測概率(PD)方面有相關聯的懲罰，該懲罰與感興趣的導航信號分量實際上與參考碼相關以產生能量峰值的情形相對應。然而，存在允許PFA過高的懲罰。如果虛警被結合到GNSS定位解中，那么該虛警可能導致具有顯著位置估計誤差的解。因此，在選擇權衡可達成的靈敏度與對位置的影響的PFA時可能要當心。對收到信號的兩個串行相關可被執(zhí)行以減少最終的PFA。通過執(zhí)行串行相關， 例如，確定信號相關中的任何能量峰值是否歸因于隨機噪聲是可能的。例如，針對導航信號分量的分別具有目標PFA值PFAl和PFA2的兩個串行相關可以具有結果得到的PFA = PFA1*PFA2(例如，假定需要兩個連續(xù)的檢測以確定能量峰值是否是因特定的導航信號分量而產生的，那么為了使檢測發(fā)生而不得不具有兩個噪聲虛警，這是不大可能的事件)。如果施加碼相一致性檢查，那么此概率可進一步減小。碼相一致性檢查可以確定發(fā)現自第一相關的碼相和發(fā)現自第二相關的碼相是否相當接近(例如，如果信號是被視線接收的并且在衛(wèi)星與用戶之間沒有相對運動，那么各自的碼相應當完全相同)。如果導航信號分量在接收機220處是被視線接收的，那么對信號的這兩個檢測可以在碼相方面基本上相同。在存在多徑時，例如，對導航信號分量的這兩個串行檢測也可以在碼相方面非常接近。假設用于這些串行搜索的碼相搜索窗或者碼相假言搜索窗延及W個碼片并且多徑檢測與視線信號的檢測相隔不超過T個碼片，那么可以進行分類。具體而言，如果來自這兩個相關的檢測相隔少于T個碼片，那么這可以被分類為有效檢測并且這兩個碼相中較早的一個將被選擇；否則，這兩個測量可以作為虛警被拒絕。在一種實現中，可以在這兩個測量上選擇較早的碼相，因為具有較少多徑的信號將被較早地接收(即，它們在較短的距離上行進)°此算法可將總虛警概率減少到PFA = PFA1*PFA2*T/W。該PFA = PFA1*PFA2*T/W 公式可基于基本概率來確定。即，如果噪聲在能量網格中的某個地方導致虛警(即，以概率 PFAl發(fā)生)，那么在第一虛警的T個假言內發(fā)生第二虛警的概率為PFA2*T/W(即，如果搜索參數在這兩個搜索之間不發(fā)生變化，則PFAl = PFA2)。對于跟蹤單個頻率上的單個導航信號分量的接收機而言，此類串行相關的使用可被用來管理虛警概率以增強接收機220的靈敏度。在SV例如在相同或者不同頻率上發(fā)射多個擴頻信號的情形中，基于多個擴頻信號的相關來改善對此類噪聲虛警的檢測和分類也是可能的。例如，可并行地對擴頻信號中的每一個執(zhí)行相關。在一種實現中，捕獲導航信號分量可以包括將收到信號對照合意導航信號分量的擴頻碼或參考碼執(zhí)行相關。這樣的相關操作可以產生關于諸如圖2中所圖解的發(fā)射自SVl 205的導航信號分量之類的視線衛(wèi)星信號的在時間和頻率上良好定義的峰值。然而，其他導航信號分量可能被嚴重衰減，以使得相關操作不會產生諸如關于由SV2 210發(fā)射的導航信號分量的良好定義的峰值。在這樣的情形中，用來捕獲來自受阻擋的衛(wèi)星SV2 210的導航信號分量的相關操作可能將取而代之呈現因由SVl 205發(fā)射的較強的未受阻擋的導航信號分量而產生的互相關峰值。此類峰值可以是用來調制由各個衛(wèi)星發(fā)射的信號的擴頻碼的互相關性質的偽像。此類相關峰值可代表虛警，因為它們不提供關于合意衛(wèi)星SV2 210的測距信息，而是某一其他更強衛(wèi)星的偽像，在此特定示例中是SVl 205的偽像。出于這個原因，此類偽像可被檢測并且被分類為互相關以及被刪除和/或忽略，以使得這些偽像不會偏置演算出的位置?；ハ嚓P可以呈現某一些相當良好定義的性質。例如對于GPS Ll C/A碼而言，出于解說的目的，一個特定示例中的互相關峰值可比生成互相關的源信號的載波噪聲比(C/N) 低出大約21dB或更多地。另外，可以發(fā)現此類互相關在多普勒維度中以IKHz的某一倍數遠離源信號。回到圖5，例如，如果在特定碼相和2100Hz的多普勒處觀察到源信號，那么可以按照互相關函數在各種多普勒值(例如，4100Hz、-1900Hz等)處并且在各種碼相偏移處檢測到互相關。這些碼相偏移和相對強度可由所議的兩個擴頻碼的互相關函數來確定。對于其他導航信號分量(例如，Galile0、GLONASS等)而言，互相關類似地可以存在于各個衛(wèi)星系統內的擴頻碼之間并且可以呈現類似性質。在特定實現中，互相關檢測操作可以將弱相關檢測(即，低能量峰值)與強相關檢測(即，高能量峰值)相比較以確定此類檢測在多普勒方面是否接近(例如，小Δ多普勒模IKHz)并且在信號強度方面是否相離甚遠(例如，大于21dB的強度差)。此類弱相關檢測或可以是互相關的結果或可以是合法導航信號分量的結果。在一種實現中，對相關檢測的表現為互相關的有效測量可以在位置鎖定中的實際互相關上被丟棄，因為該實際互相關可能導致界外位置(具有非常大誤差的位置鎖定)，該界外位置可能比因丟失一個有效的導航信號測量而造成的準確性軟降級更差。如果特定的SV在相同或者不同的頻率上發(fā)射多個擴頻導航信號(S卩，多個導航信號)，那么并行地對這些導航信號執(zhí)行相關檢測來改善對此類弱測量的分類是可能的。并行地執(zhí)行此類相關檢測可以(a)改善互相關檢測穩(wěn)健性(即，較少的互相關虛警)以及(b)改善對可能以其他方式被分類為互相關的有效測量的檢測(即，較少的被丟棄的有效測量)。GNSS現代化例如可以包括諸如圖6中所圖解的那些新的民用信號。提議的新GNSS 信號例如包括諸如所謂的L2C、L5和LlC之類的GPS信號。L2C和L5信號可在不同的頻帶 (例如，L2頻帶=1. 227GHz, L5頻帶=1. 176GHz)上被發(fā)射，而LlC信號與Ll頻帶中的傳統C/A信號共存。此類GPS信號可以藉由與用于傳統GPS C/A波形的擴頻碼顯著不同的擴頻碼來調制或者在不同的頻率上。在諸如SV上的那些發(fā)射機在不同的頻率上發(fā)射諸如傳統Ll C/A導航信號分量以及L2C和/或L5導航信號分量之類的多個導航信號分量的情形中，與來自單個SV的多個收到導航信號分量中的兩個相對應的信息可被用來降低與這些導航信號分量的相關性相關聯的PFA。類似地，提議的(ialileo GNSS星座可以在各種頻帶上發(fā)射多個民用信號?？偠灾?，對于任意的導航系統(例如，GPS、Galileo, GL0NASS等)，如果給定衛(wèi)星在相同或者不同的頻率上發(fā)射多個導航信號分量，那么通過對來自該衛(wèi)星的各種收到導航信號分量執(zhí)行串行相關來降低PFA是可能的。在諸如圖2中所描繪的接收機220之類的GNSS接收機能夠檢測發(fā)射自相同衛(wèi)星的多個不同的導航信號分量的特定實現中，可應用諸操作來增強對噪聲虛警的標識并且降低與這些導航信號分量的相關性相關聯的總PFA。這可以使得個別相關的PFA的目標增大能夠增強靈敏度。
同樣，可以應用若干操作來增強對互相關的準確標識并且降低拒絕可能與互相關相似的有效相關檢測的概率。圖7圖解了根據一種實現的用于對第一導航信號分量中的能量檢測進行分類的方法。首先，在操作700處，接收來自發(fā)射機的第一和第二導航信號分量。發(fā)射機可以例如位于SV處。接下來，在操作705處，可以至少部分地基于第二導航信號分量來對第一導航信號分量中的能量檢測進行分類。例如，通過并行地分析第一和第二導航信號分量兩者，虛警的概率可以得到降低。因為相同的發(fā)射機發(fā)射第一和第二導航信號分量兩者，所以第一和第二導航信號分量可被分析以確定它們是否一致。如果發(fā)射自相同的諸如SV之類的發(fā)射機的信號指示接收機與SV之間相同的位置和速度矢量，那么這些信號就是一致的。例如， 不同載波頻率上的信號可以給出v*fl/c和*f2/c的多普勒頻移(即，關于載波頻率fl和 f2的多普勒頻移)，即使這是接收機與SV之間相同的相對速度。在一種實現中，如果這兩個信號是一致的但利用了不同的擴頻碼，那么它們可以使用其各自的碼來指示相同的信號抵達時間。此類信息可被用來確定能量峰值是與感興趣的導航信號分量的相關，還是僅僅是與另一信號的互相關或者是“擾亂”的結果。擾亂信號可以包括接收自與從中發(fā)射感興趣的第一和第二導航信號分量的衛(wèi)星不同的源的噪聲信號。在一種特定的實現中，互相關操作可以將如上面所討論的強弱能量檢測對作為輸入。此處，強能量檢測可以與“參考衛(wèi)星”的“參考測量”相關聯。弱能量檢測可以與“候選衛(wèi)星”的“候選測量”相關聯(“候選”在此處被使用在要被分類為互相關的候選的上下文中)。在給定參考衛(wèi)星測量的情況下，接收機可分析收到信號的一個或更多個特性，諸如舉例而言分析相關檢測之后的能量峰值以確定任何能量峰值是否是因互相關而產生的。 可以跨多個衛(wèi)星信號來搜索候選衛(wèi)星，其中各個信號可以在相同頻率上或者在與參考測量的頻率不同的頻率上。換言之，接收機可嘗試檢測在對收到導航信號分量的相關檢測中是否檢測到因候選衛(wèi)星而產生的互相關。如果此候選搜索產生恰好一個能量峰值檢測，那么接收機可嘗試確定該能量峰值是對應于導航信號分量還是對應于互相關。被執(zhí)行的互相關操作可包括例如比較參考測量與候選測量的C/No差和多普勒差。然而，如果候選搜索產生與在相同和/或不同頻率上發(fā)射的兩個或更多個不同信號相對應的兩個或更多個能量峰值檢測，那么可以執(zhí)行若干其他的一致性檢測。由于用來調制這些不同信號的不同擴頻碼，對一個信號所見到的互相關可能相對于對另一信號所見到的互相關具有隨機的碼相。改進的檢測和分類操作可以利用此特征來改善對導航信號分量的檢測。以下示出的表A-C描繪了一種可能的一致性檢查操作，該一致性檢查操作涉及對發(fā)射自相同SV的第一導航信號分量以及可能第二導航信號分量的接收。這樣的操作可以允許對落入發(fā)射信號的另一衛(wèi)星的互相關掩碼(即，互相關的經確定的頻率和碼相)內的測量有較低的PFA和恢復。如果兩個獨立的測量產生一致的結果，那么受擾亂頻率污染的信號也可以得到恢復。表A 僅檢測到一個導航信號分量預期對第二導航信號分量進行檢測？傳遞導航信號分量？是否否是表A圖解了涉及確定收到導航信號分量是第一導航信號分量還是互相關或者是擾亂的判定/處理。這樣的判定/處理在僅檢測到一個導航信號分量時才會發(fā)生。接收機 220可在某一些實現中執(zhí)行此處理。關于第二導航信號分量是否可檢測/預期的決定可基于收到導航信號分量的信號強度來作出。在以高于預定水平的信號強度接收到導航信號分量的示例中，接收機220可以在某些情況下確定第二導航信號分量是可檢測的。如果接收機220確定第二導航信號分量可檢測/預期，那么收到導航信號分量不被傳遞以供進一步處理，因為，例如，該收到信號分量不是來自合意衛(wèi)星的第一導航信號分量。例如，收到導航信號分量可以是互相關、擾亂、或者某種其他類型的噪聲。另一方面，如果接收機220確定第二導航信號分量不可檢測/預期，那么收到導航信號分量就被接受，該測試通過，并且可對收到導航信號分量執(zhí)行附加測試。通過根據圖表A中的選項來作出判定，虛警的概率可以得到降低，因為接收機220 可以確定收到導航信號分量是否可能是噪聲而非導航信號分量。以下示出的表B和C圖解了可以在第一和第二導航信號分量兩者都被接收并且接收機220確定這些導航信號分量是發(fā)射自合意衛(wèi)星的還是互相關、擾亂或者其他噪聲的示例中發(fā)生的判定/處理。表B涉及互相關一致性檢查的性能，而表C涉及擾亂一致性檢查。 擾亂一致性檢查可被執(zhí)行以確定收到信號是否是擾亂信號而非第一或第二導航信號分量中的一個。如上面所討論的，擾亂信號可以包括接收自與從中發(fā)射感興趣的第一和第二導航信號分量的衛(wèi)星不同的源的噪聲信號。表B 互相關一致性檢查
權利要求
1.一種方法，包括接收來自發(fā)射機的第一導航信號分量和第二導航信號分量；以及至少部分地基于所述第二導航信號分量來對所述第一導航信號分量中的能量檢測進行分類。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分類包括響應于確定所述第一導航信號分量中的所述能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中與所述第二導航信號分量中的能量檢測不相關，將所述第一導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分類包括比較所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測之間的至少一個特性。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的所述能量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述能量檢測包括相關峰值。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括實現對所述第一導航信號分量和所述第二導航信號分量的擾亂測試。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分類包括至少部分地基于所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關的決定來確定所述第一導航信號分量中的所述能量檢測和所述第二導航信號分量中的所述能量檢測兩者是否都是虛警。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述分類還包括至少部分地基于選自包括互相關測試和擾亂測試的測試組的至少一個測試的結果將所述第一和第二導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分類包括至少部分地基于以下決定來確定所述第一導航信號分量中的所述能量檢測不是虛警所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關的決定；以及所述第一導航信號分量中的所述能量檢測通過至少一個信號測試的決定。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一導航信號分量在第一載波頻率上被發(fā)射，所述第二導航信號分量在第二載波頻率上被發(fā)射，所述第一載波頻率分隔至少 50MHz。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收和所述分類各自由設備的至少兩個接收機來執(zhí)行。
12.一種裝置，包括接收機，用于接收來自發(fā)射機的第一導航信號分量和第二導航信號分量；以及處理器，用于至少部分地基于所述第二導航信號分量來對所述第一導航信號分量中的能量檢測進行分類。
13.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成響應于確定所述第一導航信號分量與所述第二導航信號分量在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關而將所述第一導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
14.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測之間的至少一個特性的比較來分類所述能量檢測。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的所述能量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
16.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量和所述第二導航信號分量的擾亂測試的實現來分類所述能量檢測。
17.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量和所述第二導航信號分量的互相關測試的實現來分類所述能量檢測。
18.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成至少部分地基于以下決定來確定所述第一導航信號分量中的所述能量檢測不是虛警所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關的決定；以及所述第一導航信號分量中的所述能量檢測通過至少一個信號測試的決定。
19.一種裝置，包括用于接收來自發(fā)射機的第一導航信號分量和第二導航信號分量的接收裝置；以及用于至少部分地基于所述第二導航信號分量來對所述第一導航信號分量中的能量檢測進行分類的處理裝置。
20.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測之間的至少一個特性的比較來分類所述能量檢測。
21.如權利要求20所述的裝置，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的所述能量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
22.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量和所述第二導航信號分量的互相關測試來分類所述能量檢測。
23.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量和所述第二導航信號分量的擾亂測試的實現來分類所述能量檢測。
24.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置被適配成至少部分地基于所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關的決定來確定所述第一導航信號分量和所述第二導航信號分量是否是虛警。
25.一種制品，包括包含存儲于其上的機器可讀指令的存儲介質，所述機器可讀指令若由計算平臺執(zhí)行則被適配成使所述計算平臺能接收來自發(fā)射機的第一導航信號分量和第二導航信號分量；以及至少部分地基于所述第二導航信號分量來對所述第一導航信號分量中的能量檢測進行分類。
26.如權利要求25所述的制品，其特征在于，所述分類所述能量檢測包括響應于確定所述第一導航信號分量中的所述能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中與所述第二導航信號分量中的能量檢測不相關，將所述第一導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
27.如權利要求25所述的制品，其特征在于，所述分類所述能量檢測包括比較所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測之間的至少一個特性。
28.如權利要求27所述的制品，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的所述能量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
29.如權利要求25所述的制品，其特征在于，所述機器可讀指令還被適配成實現對所述第一導航信號分量和所述第二導航信號分量的擾亂測試。
30.如權利要求25所述的制品，其特征在于，所述分類所述能量檢測包括至少部分地基于所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關的決定來確定所述第一導航信號分量中的所述能量檢測和所述第二導航信號分量中的所述能量檢測兩者是否都是虛警。
31.如權利要求30所述的制品，其特征在于，所述分類所述能量檢測還包括至少部分地基于選自包括互相關測試和擾亂測試的測試組的至少一個測試的結果將所述第一和第二導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
32.如權利要求25所述的制品，其特征在于，所述分類所述能量檢測包括至少部分地基于以下決定來確定所述第一導航信號分量中的所述能量檢測不是虛警所述第一導航信號分量中的所述能量檢測與所述第二導航信號分量中的能量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關的決定；以及所述第一導航信號分量中的所述能量檢測通過至少一個信號測試的決定。
33.一種方法，包括由第一接收機接收來自發(fā)射機的導航信號分量并且確定第一導航信號分量檢測；由第二接收機接收來自所述發(fā)射機的所述導航信號分量并且確定第二導航信號分量檢測；至少部分地基于所述第一和第二導航信號分量檢測來對所述導航信號分量中的能量檢測進行分類。
34.如權利要求33所述的方法，其特征在于，所述分類包括響應于確定所述第一導航信號分量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中與所述第二導航信號分量檢測不相關， 將所述導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
35.如權利要求33所述的方法，其特征在于，所述分類包括比較所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的至少一個特性。
36.如權利要求35所述的方法，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
37.如權利要求33所述的方法，其特征在于，所述能量檢測包括相關峰值。
38.如權利要求33所述的方法，其特征在于，還包括實現對所述第一導航信號分量檢測和所述第二導航信號分量檢測的擾亂測試。
39.一種裝置，包括第一接收機，用于接收來自發(fā)射機的導航信號分量并且確定第一導航信號分量檢測；第二接收機，用于接收來自所述發(fā)射機的所述導航信號分量并且確定第二導航信號分量檢測；以及處理器，用于至少部分地基于所述第一和第二導航信號分量檢測來對所述導航信號分量中的能量檢測進行分類。
40.如權利要求39所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成響應于確定所述第一和第二導航信號分量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中不相關而將所述導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
41.如權利要求39所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的至少一個特性的比較來分類所述能量檢測。
42.如權利要求41所述的裝置，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
43.如權利要求39所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量檢測和所述第二導航信號分量檢測的擾亂測試的實現來分類所述能量檢測。
44.如權利要求39所述的裝置，其特征在于，所述處理器被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量檢測和所述第二導航信號分量檢測的互相關測試的實現來分類所述能量檢測。
45.一種裝置，包括用于接收來自發(fā)射機的導航信號分量并且確定第一導航信號分量檢測的第一接收裝置；用于接收來自所述發(fā)射機的所述導航信號分量并且確定第二導航信號分量檢測的第二接收裝置；以及用于至少部分地基于所述第一和第二導航信號分量檢測來對所述導航信號分量中的能量檢測進行分類的處理裝置。
46.如權利要求45所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的至少一個特性的比較來分類所述能量檢測。
47.如權利要求46所述的裝置，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
48.如權利要求45所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量檢測和所述第二導航信號分量檢測的互相關測試來分類所述能量檢測。
49.如權利要求45所述的裝置，其特征在于，所述處理裝置被適配成至少部分地基于對所述第一導航信號分量檢測和所述第二導航信號分量檢測的擾亂測試的實現來分類所述能量檢測。
50.一種制品，包括包含存儲于其上的機器可讀指令的存儲介質，所述機器可讀指令若由計算平臺執(zhí)行則被適配成使所述計算平臺能由第一發(fā)射機接收來自發(fā)射機的導航信號分量并且確定第一導航信號分量檢測；由第二發(fā)射機接收來自所述發(fā)射機的所述導航信號分量并且確定第二導航信號分量檢測；以及至少部分地基于所述第一和第二導航信號分量檢測來對所述導航信號分量中的能量檢測進行分類。
51.如權利要求50所述的制品，其特征在于，所述分類所述能量檢測包括響應于確定所述第一導航信號分量檢測在多普勒的至少一個中并且在碼相中與所述第二導航信號分量檢測不相關，將所述導航信號分量中的所述能量檢測分類為虛警。
52.如權利要求50所述的制品，其特征在于，所述分類所述能量檢測包括比較所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的至少一個特性。
53.如權利要求52所述的制品，其特征在于，所述至少一個特性包括所述第一導航信號分量檢測與所述第二導航信號分量檢測之間的載波噪聲功率比差異以及多普勒頻移差異中的至少一個。
54.如權利要求50所述的制品，其特征在于，所述機器可讀指令還被適配成實現對所述第一導航信號分量檢測和所述第二導航信號分量檢測的擾亂測試。
全文摘要
本文中公開的主題內容涉及用于處理接收自多個全球導航衛(wèi)星系統(GNSS’)的多個導航信號分量的系統和方法。在特定的實現中，至少部分地基于第二導航信號分量中的信息來對第一導航信號分量中的能量檢測進行分類。
文檔編號G01S1/00GK102209907SQ200980145645
公開日2011年10月5日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權日2008年11月11日
發(fā)明者D·N·羅維奇, R·阿邁德 申請人:高通股份有限公司