背景

領域：

本文所公開的主題內容涉及移動設備的慣性傳感器數(shù)據(jù)的捕獲和處理。

信息：

移動設備的運動可以被追蹤以確定該移動設備在特定時間點的位置、取向和速度。如果移動設備關于3個坐標軸的加速度或運動能被確定和測量，則此類信息可被用來估計當前位置、取向和速度。這些坐標軸可以關于彼此正交并且可被用來代表三維空間。

為了精確地估計位置、取向和速度，測量沿或繞一個或更多個坐標軸的線性加速度和/或旋轉率可能是有用的。如果來自多個傳感器的傳感器測量被同時處理，則可作出精確的確定。如果利用模擬傳感器，則來自此類模擬傳感器的模擬輸出信號可在進行其他處理之前先藉由例如模數(shù)轉換來轉換成數(shù)字格式。特定的模擬傳感器可生成響應于加速度的原始信號，并且可先對這樣的原始信號進行濾波后才提供模擬信號以供進一步處理。不同的傳感器可能利用具有不同的相關聯(lián)處理延遲的濾波器。例如，加速計可生成原始信號并隨后在輸出模擬信號之前花費例如1.0微秒來對這樣的原始信號進行濾波。另一方面，陀螺儀可能生成原始信號并隨后在諸如舉例而言1.5微秒之類的不同時間量里對這樣的原始信號進行濾波。因此，在以上示例中，一旦感測到將自身表示為設備的同時加速和旋轉的物理事件，此類加速計就會比此類陀螺儀基于相同的檢出物理事件輸出模擬信號的時間早0.5微秒輸出模擬信號。

附圖簡述

將參照以下附圖來描述非限定性和非窮盡性特征，其中類似參考標號貫穿各種附圖指代類似部分。

圖1A示出根據(jù)一個方面的關于如由加速計測得的標量值、標量值序列、或時變函數(shù)(M_X,M_Y,M_Z)來表示線性運動的坐標系(x,y,z)。

圖1B示出根據(jù)一個方面的關于如由陀螺儀測得的標量值、標量值序列、或時變函數(shù)(R_τ,R_ψ)來表示旋轉運動的坐標系(τ,ψ)。

圖2是根據(jù)一種實現(xiàn)的慣性導航系統(tǒng)的示意圖。

圖3解說了根據(jù)一種具體實現(xiàn)的采樣器。

圖4解說了根據(jù)一種實現(xiàn)的解說各種處理延遲、采樣周期和采樣后延遲的時間線。

圖5解說了根據(jù)一種實現(xiàn)的用于生成在時間上對準的數(shù)字輸出信號的方法。

圖6是根據(jù)一個方面的移動站的示意圖。

概述

在一種特定實現(xiàn)中，提供了一種方法，其中從適配成檢測移動設備關于多個坐標軸的物理運動的多個傳感器接收多個信號。這些信號中的至少一個信號被數(shù)字化的時間被延遲以提供所接收到的多個信號關于共同的時間點被同步的數(shù)字化版本的輸出。然而應領會，這僅是示例實現(xiàn)，且可采用其他實現(xiàn)而不會脫離所要求保護的主題內容。

詳細描述

貫穿本說明書引述的“一個示例”、“一個特征”、“一示例”或“一特征”意指結合該特征和/或示例所描述的特定特征、結構或特性被包括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”、“一示例”、“在一個特征中”或“一特征”貫穿本說明書在各處的出現(xiàn)并非必然全部引述相同特征和/或示例。此外，這些特定特征、結構或特性可在一個或更多個示例和/或特征中加以組合。

高性能的基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)的導航系統(tǒng)在SPS信號很弱或缺失的場景中可依賴于運動傳感器來提供對移動設備的準確的位置和速度估計。此過程統(tǒng)稱為“航位推算”。各種傳感器可被用來提供數(shù)據(jù)。多軸加速度和旋轉信息可由加速計和陀螺儀提供給計算引擎，該計算引擎隨后基于初始條件而并非單純依賴于SPS信號來估計移動設備的當前位置和速度。高性能系統(tǒng)還可采用額外的傳感器來監(jiān)視各種傳感器的溫度、海拔和磁航向以輔助進行導航估計。一般而言，模擬傳感器信號被濾波以移除噪聲、被緩沖、數(shù)字化并傳遞到計算引擎上。如果數(shù)字化的采樣由于先前的模擬處理所引入的各種延遲或采樣機制本身的非并發(fā)本質而造成時間失準，那么在此捕獲過程中就可能引入顯著誤差。

傳感器捕獲系統(tǒng)可包括多個傳感器，每個傳感器提供響應于諸如運動之類的感測到的事件的信號。在一種實現(xiàn)中，如本文中所討論的，傳感器捕獲系統(tǒng)可包括六個獨立通道，每個通道對應于來自特定傳感器的輸出信號。與使用單個捕獲通道來對傳感器信號進行時間復用的一些系統(tǒng)不同，如本文中所討論的系統(tǒng)可提供對關鍵傳感器信號的并發(fā)或同時捕獲。在時間復用系統(tǒng)中，舉例而言，從多個模擬傳感器至例如采樣器可能有單個通信通道，并且來自此類傳感器的模擬信號可按時間復用方式被發(fā)送給采樣器。在這樣的時間復用系統(tǒng)中，因捕獲對應于不同時間點的導航傳感器信號而導致的小誤差可能會隨著時間推移而累積起來并導致移動設備的最終估計位置、取向和速度的不準確。一般而言，這些誤差可通過經由內插器在數(shù)字域中重構合意的傳感器信號并重新采樣以使得采樣對應于相同的時間點來避免。然而，這樣的辦法會引入額外的復雜度、功耗和等待時間，這對于慣性航位推算而言可能一般是難以接受的。在如本文中所討論的系統(tǒng)中，可用高功率效率的方式來避免由于傳感器采樣的時間失準造成的誤差。此外，作為外部濾波的結果被引入的傳感器通道之間的任何系統(tǒng)延遲可通過恰當?shù)卣{整個體通道的采樣瞬間來有效地消除。非導航傳感器信號(例如，用于測量溫度或壓力的信號，這里僅列舉了許多可能的可測量條件中的兩個)仍可由現(xiàn)有通道按時間復用方式來捕獲，因為這樣的傳感器數(shù)據(jù)一般變化緩慢并且只會被間接用于導航解的計算，從而結果得到的誤差對于大多數(shù)實踐應用而言是可忽略的。

如本文中所討論的一種實現(xiàn)可充分減小或消除因傳感器采樣的時間失準導致的誤差。這樣的實現(xiàn)與采用時間交織和后續(xù)信號處理來重新對準采樣的其他實現(xiàn)相比還可避免復雜度、節(jié)省功率，且最重要的是避免等待時間。

根據(jù)一些實現(xiàn)，一種移動站可包括具有各種傳感器的慣性導航系統(tǒng)，這些傳感器諸如是三個陀螺儀以檢測繞三個坐標軸的角旋轉率，以及三個加速計以檢測沿這些坐標軸中的一個或更多個坐標軸的方向上的線性加速度。來自這些傳感器的測量可被用來確定移動站從先前時間點到當前時間點的位置、取向和速度變化。這樣的信息例如可用在地圖繪制應用中以直觀地向用戶顯示這樣的移動站位于具有已知位置的地圖上的何處。

具有這樣的慣性導航傳感器的移動站可包括附加傳感器，諸如溫度計、氣壓計或能夠提供對例如可能影響其他傳感器的性能的因素的測量的任何其他類型的傳感器。這些附加傳感器可用于例如對運動傳感器進行校準。在一種實現(xiàn)中，從加速計獲得的測量例如可能依賴于獲得此類測量時的環(huán)境溫度或大氣壓。例如，在溫暖的溫度和/或高大氣壓下獲得的測量會包括與在較冷溫度和/或較低大氣壓下獲得的測量不同的加速度幅度。因此，在基于從加速計和陀螺儀獲得的傳感器讀數(shù)來確定移動站的當前位置、取向和速度時，可以利用來自例如溫度計或氣壓計的這些測量。

諸如加速計和陀螺儀之類的傳感器可生成模擬信號，這些模擬信號隨后可被轉換成數(shù)字格式以供后續(xù)處理?？蓮膩碜悦總€傳感器的經對準的數(shù)字采樣獲得結果，其中這些數(shù)字采樣被對準以使得這些傳感器之一的特定采樣與從其他傳感器的模擬信號獲得的數(shù)字采樣在時間上匹配。

六通道數(shù)字化儀可被用來同時對來自六個傳感器的模擬信號進行采樣。由六個傳感器——諸如三個加速計和三個陀螺儀——中的每個傳感器生成的模擬信號可被提供給這樣的六通道數(shù)字化儀的六個輸入通道中的每一個。應領會，在一些實現(xiàn)中，可以利用不同數(shù)目的輸入通道，諸如七個輸入通道。在七通道數(shù)字化儀中，代表例如溫度或大氣壓的模擬信號可在第七通道中輸入。

數(shù)字化儀可對輸入模擬信號進行采樣并將每個模擬輸入信號轉換成各自相應的數(shù)字輸出信號。數(shù)字化儀可包括例如六個不同的采樣單元，從而六個輸入模擬信號可被同時采樣。數(shù)字化儀可包括六個輸出通道，每個相應的輸出通道提供數(shù)字輸出信號。這樣的數(shù)字輸出信號可跨例如一條或更多條總線傳送給處理器或其他控制器以供后續(xù)處理。例如，處理器可利用這些輸出數(shù)字信號來確定移動設備的當前位置、取向和速度。

數(shù)字化儀還可包括與每個輸入信號相關聯(lián)的若干個延遲元件。這些延遲元件可被用來延遲特定模擬輸入信號被數(shù)字化的時間。這些延遲元件可被用來確保由相應各個輸出通道提供的相應各個數(shù)字輸出信號在時間上關于彼此對準。因此，第一模擬輸入信號被數(shù)字化的時間可被延遲以與第二模擬輸入信號被數(shù)字化的時間同步。這些數(shù)字輸出信號可按此方式在時間上對準以確?？蔀橐苿釉O備確定準確的位置、取向和速度。由于線性加速度和角速率可能在短時間段上急劇變化，因此使來自相異輸出通道的這些數(shù)字輸出信號在時域中對準以使得一數(shù)字輸出信號的特定采樣與不同數(shù)字輸出信號的特定采樣對應于相同時間點可能是有利的。

可以利用這樣的延遲是由于不同傳感器在將模擬信號提供給數(shù)字化儀之前可能招致不同的處理延遲。處理延遲有差異的原因可能是由于不同傳感器所使用的不同濾波方法。例如，加速計可能包括在輸出模擬信號之前迅速對信號進行濾波的濾波器。另一方面，陀螺儀可能包括在輸出模擬信號之前較慢地處理信號的濾波器。而且，應領會，相同傳感器類型的不同傳感器可能具有不同的處理延遲。例如，第一陀螺儀可能使用與第二陀螺儀不同的濾波器，因此第一陀螺儀的處理時間可能不同于第二陀螺儀的處理時間。

在一個示例中，事件可能發(fā)生在時間t。第一傳感器可能在時間t感測到事件并在該事件之后3.0μs或即在時間t+3.0μs輸出第一模擬信號。另一方面，第二傳感器可能在時間t感測到相同的事件并在該事件之后1.2μs或即在時間t+1.2μs輸出第二模擬信號。為了確保該第一和第二模擬信號關于共同的時間點被數(shù)字化，第一模擬信號可在第二信號被數(shù)字化之后1.8μs時被數(shù)字化。因此，第一模擬信號和第二模擬信號兩者的數(shù)字化版本可在時間上關于發(fā)生在時間t的相同事件對準。

如果這些處理延遲是先驗已知的，則數(shù)字化儀的延遲元件可被編程以使對輸入模擬信號的數(shù)字化充分延遲，從而使得相應的數(shù)字輸出信號在時域中關于諸如檢出加速度之類的所感測到的事件對準。替換地，數(shù)字化儀可包括控制線以基于所確定的處理延遲在運行時編程各種延遲。

盡管以上描述中大多數(shù)是針對六通道數(shù)字化儀的，但應領會，在一些實現(xiàn)中可利用六個以上或六個以下的輸入通道。在例如利用第七輸入通道來提供代表溫度的模擬信號的情況下，此類信號可被數(shù)字化并經由第七輸出線從數(shù)字化儀輸出。

一種實現(xiàn)可利用六個不同的向模數(shù)轉換器提供輸出模擬信號的傳感器。這樣的實現(xiàn)可將這些傳感器耦合到復用器，該復用器又耦合到模數(shù)轉換器。在這樣的系統(tǒng)中，一次只能對一個輸入信號進行采樣，并且這樣的復用器可被用來選擇要在總線上將哪個輸入模擬信號傳送給模數(shù)轉換器。然而，使用單個模數(shù)轉換器的缺點在于被采樣的信號在時間上沒有對準，這是由于模數(shù)采樣器不能在特定時間點對一個以上模擬輸入信號進行采樣。

另一種實現(xiàn)可利用例如包含三個陀螺儀的第一集成電路和包含三個加速計的第二集成電路。這樣的第一或第二集成電路可包括芯片內的單個模數(shù)轉換器并且可提供輸出數(shù)字信號。然而，這樣的系統(tǒng)的缺點在于：在特定時間只能對來自特定集成電路的這三個傳感器之一的信號進行采樣。換言之，特定集成電路的所有三個傳感器可利用相同的模數(shù)轉換器，從而這三個內部傳感器的輸出數(shù)字信號因此在時間上沒有對準。

一種其他實現(xiàn)可利用既有信號傳感器又有采樣器的集成電路，以使得一旦感測到諸如加速度之類的事件，就由該集成電路提供數(shù)字信號。如果有六個傳感器，則可由六個分別的采樣器生成六個數(shù)字輸出信號。然而，這樣的實現(xiàn)的缺點在于：一旦發(fā)生了采樣，就無法同步由每個具有傳感器的集成電路生成數(shù)字輸出信號的輸出時基。例如，如果這些傳感器之一利用具有與不同傳感器不同的處理延遲的濾波器，則數(shù)字輸出信號可能沒有在時間上恰當?shù)貙?，且基于?shù)字輸出信號演算出的位置、取向和速度可能不精確。

因此，如本文中所討論的實現(xiàn)可提供六(或以上)通道數(shù)字化儀以接收輸入模擬信號并對這些信號進行采樣以生成數(shù)字輸出信號。數(shù)字化儀可經歷選定的延遲以使這些信號被數(shù)字化的時間延遲，從而確保相應的數(shù)字輸出信號代表在時間上相同的瞬間發(fā)生的模擬事件。這樣的數(shù)字化儀可提供穩(wěn)健的慣性導航系統(tǒng)，用于以相對較高的準確度檢測移動設備在特定時間點的位置、取向和速度。

如本文中所討論的，加速計可被用于感測重力方向以及該加速計所體驗到的任何其它線性力。陀螺儀可被用于測量航向變化和旋轉。氣壓計或氣壓傳感器可被用于測量大氣壓。高度計可被用于測量標高的變化。然而，應當理解，這些僅是特定實現(xiàn)中可以使用的傳感器的示例，且所要求保護的主題內容在這方面不受限定。

特定實現(xiàn)可采用加速計和陀螺儀(“gyros”)來提供6個軸的可觀察性(x,y,z,τ,ψ)。加速計可感測線性運動(即，在諸如水平面之類的平面中的速度變化)?？蓞⒄罩辽賰蓚€軸來測量速度變化。在存在重力的情況下，這樣的加速計還能提供對物體的傾斜(側滾或俯仰)的測量。由此，有了單個3D加速度計，物體在笛卡爾坐標空間(x,y,z)中的活動就能被感測，并且重力方向能被感測以估計該對象的側滾(τ)和俯仰由于加速計也許不能容易地在物體的線性活動與傾斜之間加以區(qū)分，因此可以使用陀螺儀來測量關于(x,y,z)坐標的旋轉，即側滾(τ)和俯仰及平搖(ψ)，后者有時被稱作方位角或航向。

線性加速計、陀螺儀、和/或一個或更多個氣壓計可被整合到便攜式電子設備中以提供勝任的方次的可觀察性。圖1A示出關于如由加速計110測得的標量值、標量值序列、或時變函數(shù)(M_X,M_Y,M_Z)來表示線性運動的坐標系(x,y,z)。一些加速計110可以提供幅值，而其他加速計可能僅簡單地提供不帶幅值的運動指示。加速計110可測量沿關于一個、兩個或三個線性方向的線的線性運動(矢量M)，這些線性方向往往用笛卡爾坐標(x,y,z)來述及。例如，一維加速計110可提供測量以指示沿x軸的線性運動。二維加速計110可提供測量以指示在沿x軸和y軸兩者的平面中的線性運動，而三維加速計110可提供測量以指示在沿x、y和z軸的3維空間中的線性運動。三維加速計110可包括二維加速計與一維加速計的組合，或可包括三個一維加速計。加速計110可提供線性加速度(以表示距離每單位時間平方的單位計；例如，[m/s²])、或線性速度變化(以表示距離每單位時間的單位計；例如，[m/s])形式的測量。線性運動(矢量M)可由矢量形式M＝M_XX+M_YY+M_ZZ的三個值來表示，其中(M_X,M_Y,M_Z)是幅值、標量值、標量值序列、或時變函數(shù)，而(X,Y,Z)是關于笛卡爾坐標系(x,y,z)的原點的單位矢量。一般而言，如本文中所描述的加速計可包括用于檢測活動并生成指示沿這樣的加速計的這一個、兩個或三個軸的線性運動的信息的感測裝置。替換地，可使用非笛卡爾坐標系，諸如與設備的機體架對準的坐標系。在特定實施例中，坐標系可定義相互正交的軸。

圖1B示出關于如由陀螺儀120測得的標量值、標量值序列、或時變函數(shù)(R_τ,R_ψ)來表示旋轉運動的坐標系(τ,ψ)。在此，陀螺儀120可測量關于一個、兩個或三個軸的旋轉運動(矢量R)。在一種特定實現(xiàn)中，陀螺旋轉可以是以坐標(τ,ψ)的形式來測量的，其中tau(τ)表示平搖或即關于z軸的旋轉，phi表示側滾或即關于x軸的旋轉，而psi(ψ)表示俯仰或即關于y軸的旋轉。在另一種實現(xiàn)中，陀螺儀120可包括用以提供指示關于第一軸的旋轉運動的測量的一維陀螺儀。在另一種實現(xiàn)中，陀螺儀120可包括用以提供指示關于第一軸和第二軸的旋轉運動的測量的二維陀螺儀。類似地，在另一種實現(xiàn)中，陀螺儀120可包括用以提供指示關于第一、第二和第三軸的旋轉運動的測量的三維陀螺儀。此類三維陀螺儀可包括二維陀螺儀與一維陀螺儀的組合，或可包括三個一維陀螺儀。陀螺儀120可以提供角速度(以表示角度每單位時間上的變化的單位計；例如，[rad/s])、或角度變化(以表示角度的單位計；例如，[rad])形式的測量。旋轉活動(矢量R)可以由矢量形式的三個標量值、標量值序列、或時變函數(shù)來表示，其中其中(R_τ,R_ψ)為標量值、標量值序列、或時變函數(shù)，并且其中(τ,ψ)是關于旋轉坐標系(τ,ψ)的單位矢量。在特定實現(xiàn)中，如本文中所描述的陀螺儀可包括用于檢測活動并產生指示關于該陀螺儀的一個、兩個或三個軸的角運動的信息的感測裝置。

在一個示例中，三維加速計110和三維陀螺儀120(例如，陀螺儀120)提供六個軸的可觀察性(x,y,x,τ,ψ)。兩個三維加速計110也可提供六個軸的可觀察性(x₁,y₁,x₁,x₂,y₂,x₂)。可以使用維度約簡的傳感器來感測較少軸的線性和/或旋轉活動。例如，二維加速計110和二維陀螺儀120可以提供四個軸的可觀察性(x,y,τ,)。本文中所描述的技術可以實現(xiàn)測量一個或更多個維度的單傳感器或多傳感器移動設備。

圖2是根據(jù)一種實現(xiàn)的慣性導航系統(tǒng)200的示意圖。這樣的慣性導航系統(tǒng)200可被包含在移動設備內，諸如蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、或任何其他便攜式設備。這樣的慣性導航系統(tǒng)200可被適配成確定移動設備在特定時間點的位置、取向和速度。慣性導航系統(tǒng)200可包括數(shù)個傳感器，諸如第一加速計202、第二加速計204、第三加速計206、第一陀螺儀208、第二陀螺儀210、和第三陀螺儀212，其中每一者可向數(shù)字化儀220提供代表諸如線性加速度或角速率之類的感測到的事件的模擬信號。第一加速計202、第二加速計204和第三加速計206中的每一者可適配成感測沿預定義線性軸的線性加速度。第一陀螺儀208、第二陀螺儀210和第三陀螺儀212中的每一者可被適配成感測關于預定義線性軸的角速率。

還可包括其他傳感器，諸如溫度計214、氣壓計、或能夠測量條件的任何其他附加傳感器216。溫度計214和附加傳感器216各自可生成相應的模擬信號并且與復用器218處于通信狀態(tài)，該復用器218適配成在特定時間選擇性地將輸入模擬信號之一傳送給數(shù)字化儀220。

第一加速計202可將代表沿第一預定義軸的感測到的加速度的模擬信號提供給數(shù)字化儀220的第一延遲元件222。第一延遲元件222可延遲將來自第一加速計的模擬信號提供給第一采樣器224的時間。第一延遲元件被用于確保第一采樣器224接收第一模擬信號的時間關于其他模擬輸入信號被提供給各自的采樣器的時間在時間上對準。

可在數(shù)字化儀220內利用延遲以計及向數(shù)字化儀220提供模擬信號的各種傳感器間有所不同的處理延遲。例如，第一加速計202可以包括各種濾波器，這些濾波器迄至提供模擬信號的時間可能引入了處理延遲。另一方面，第一陀螺儀208可以包括其自己的濾波器，這些濾波器也可能引入與第一加速計202的處理延遲或許不同的處理延遲?？梢岳檬箤δM輸入信號進行采樣的時間延遲來允許由具有較長處理延遲的傳感器供應的模擬信號在時間上“趕上”其他模擬輸入信號。使用這樣的延遲可確保基于模擬輸入信號的數(shù)字輸出信號在時間上對準。

在一個示例中，事件可能發(fā)生在時間t。第一傳感器可能感測到事件并在該事件之后3.0μs或即在時間t+3.0μs輸出第一模擬信號。另一方面，第二傳感器可能感測到事件并在該事件之后1.2μs或即在時間t+1.2μs輸出第二模擬信號。第三傳感器可能感測到事件并在該事件之后1.7μs或即在時間t+1.7μs輸出第三模擬信號。為了確保該第一、第二和第三模擬信號關于共同的時間點被數(shù)字化，第一模擬信號可在第二信號被數(shù)字化之后1.8μs時被數(shù)字化。第三模擬信號可在第二模擬信號的這種數(shù)字化發(fā)生之后0.5μs時被數(shù)字化。

回到圖2，數(shù)字化儀220可包括采樣器和延遲元件以處理一些或所有模擬輸入信號。第二延遲元件228和第二數(shù)字化儀230可被用于將來自第二加速計204的模擬信號數(shù)字化并輸出與由第一采樣器224輸出的第一數(shù)字輸出信號在時間上對準的第二數(shù)字輸出信號。類似地，第三延遲元件232和第三采樣器234可被用于將來自第三加速計206的模擬信號數(shù)字化并輸出第三數(shù)字輸出信號。第四延遲元件236和第四采樣器238可被用于將來自第一陀螺儀208的模擬信號數(shù)字化并輸出第四數(shù)字輸出信號。第五延遲元件240和第五采樣器242可被用于將來自第二陀螺儀210的模擬信號數(shù)字化并輸出第五數(shù)字輸出信號。第六延遲元件244和第六采樣器246可被用于將來自第三陀螺儀212的模擬信號數(shù)字化并輸出第六數(shù)字輸出信號。數(shù)字化儀可包括調度器250或控制器來為這些延遲元件設置各種延遲量。

復用器218可將來自溫度計214或附加傳感器216的模擬信號提供給第七采樣器，該第七采樣器可將該模擬信號轉換成第七數(shù)字輸出信號。諸如溫度或氣壓之類的某些條件可能變化相對緩慢。因此，可能不需要延遲元件來延遲這樣的模擬輸入信號被采樣以產生第七數(shù)字輸出信號的時間。

一旦接收到第一到第七數(shù)字輸出信號，處理器226或其他某個處理器、控制器或計算引擎就可確定移動設備的當前位置、取向和速度。在一種特定實現(xiàn)中，處理器226可包括數(shù)字信號處理器(DSP)。代表溫度或大氣壓的該第七數(shù)字輸出信號例如可被用于調整在確定這樣的位置、取向和速度信息時利用的某些數(shù)學加權。例如，溫度或氣壓可能會影響諸如加速計或陀螺儀之類的傳感器的工作性能。

緩沖器225可被用于存儲與每個輸入模擬信號相對應的數(shù)字輸出信號。緩沖器225可被用于例如以時間復用的方式將這些數(shù)字輸出信號提供給處理器226。在一種實現(xiàn)中，可能有多個去往緩沖器225的輸入通道，并且有一個或更多個去往處理器226的輸出通道。在圖2中所示的示例中，有一個去往處理器226的輸出通道。盡管圖2中示出了緩沖器225，但是應領會，例如可以利用諸如并行鎖存器之類的其他電路系統(tǒng)來存儲與每個輸入模擬信號相對應的數(shù)字輸出信號。

圖3解說了根據(jù)一種特定實現(xiàn)的采樣器300。如圖所示，采樣器300可包括各種元件，諸如采樣元件305、時鐘310和控制器315。應當領會，采樣器300內還可以包括附加的或不同的元件?？刂破?15可控制采樣元件305對輸入模擬信號進行采樣并生成輸出數(shù)字信號。時鐘310可被用于指示例如何時要對輸入模擬信號取采樣。

圖4解說了根據(jù)一種實現(xiàn)的解說各種處理延遲和采樣期的時間線400。圖4解說了六個輸入信號，例如第一到第六模擬輸入信號。在時間“0”，發(fā)生諸如檢測到加速度或其他運動之類的事件。一旦檢測到，傳感器即可生成原始信號，該原始信號可被濾波并隨后被輸出。如以上所討論的，這樣的濾波例如可能引入處理延遲。第一模擬輸入信號在被輸出到采樣器之前可能經歷處理延遲405。如果第一模擬信號是在沒有任何附加延遲的情況下被采樣的，則采樣器將在可以時間S₁為中心發(fā)生的采樣期410期間對第一模擬輸入信號進行采樣以生成第一數(shù)字輸出信號?？蓪Φ诙偷谌M輸入信號執(zhí)行相似的過程以確保第二和第三數(shù)字輸出信號對應于第二和第三模擬信號在時間“0”處的數(shù)字化版本。

第四和第五模擬輸入信號可能在比處理延遲405要長的處理延遲420之后提供。在不增添任何附加延遲的情況下，這些輸入模擬信號將在以時間S₂為中心的采樣期425期間被采樣以生成第四和第五數(shù)字輸出信號。第六模擬輸入信號可能在長處理延遲435之后提供，該長處理延遲435可能比處理延遲405或420更長。在不增添任何附加延遲的情況下，采樣器將在以時間S₃為中心的采樣期440期間對第六模擬輸入信號進行采樣以生成第六輸出信號。

圖4解說了由于在感測到事件之時與將模擬輸入信號提供給數(shù)字化儀之時之間的處理延遲上的差異故而在時間上沒有對準的數(shù)字輸出信號。如圖所示，頭三個模擬輸入信號的采樣期的中點為S₁，第四和第五模擬輸入信號的采樣期的中點為S₂，而第六模擬輸入信號的采樣期的中點為S₃。為了確保這些模擬輸入信號關于共同的時間點被采樣，對末三個模擬輸入信號的采樣可被延遲，以使得所有六個模擬輸入信號的數(shù)字化版本在時間上關于在相同時間——例如時間“0”——感測到的事件對準。因此，頭三個模擬輸入信號可例如在時間t被數(shù)字化。第四和第五模擬信號可在時間段(S₂-S₁)期間的第一延遲450之后被數(shù)字化。第六模擬信號可在時間段(S₃-S₁)期間的第二延遲460之后被數(shù)字化。這些延遲因此可被用來確保所有六個模擬輸入信號的數(shù)字化版本在時間上關于相同的感測到的事件對準。

圖5解說了根據(jù)一種實現(xiàn)的用于生成在時間上對準的數(shù)字輸出信號的方法500。首先，在操作505，可從適配成檢測移動設備關于多個坐標軸的物理運動的多個傳感器捕獲多個模擬信號。這樣的物理運動可包括例如沿一個或更多個坐標軸的加速度或繞一個或更多個此類坐標軸的角加速度。

接下來，在操作510，可在與這多個模擬信號中的一個或更多個相關聯(lián)的一個或更多個延遲之后將這多個模擬信號數(shù)字化，以生成關于相對于檢測到該物理運動而言共同的時間點同步的多個輸出數(shù)字信號。這些數(shù)字輸出信號隨后可被處理以確定移動設備的位置、取向和速度。

圖6示出了MS 600的特定實現(xiàn)，其中無線電收發(fā)機(Tx/Rx)606可適配成用諸如話音或數(shù)據(jù)之類的基帶信息調制RF載波信號以將基帶信息調制到RF載波上，以及解調經調制的RF載波以獲得這樣的基帶信息。天線610可適配成在無線通信鏈路上傳送經調制的RF載波并且在無線通信鏈路上接收經調制的RF載波。

基帶處理器608可適配成將來自CPU 602的基帶信息提供給收發(fā)機606以供在無線通信鏈路上傳輸。在此，CPU 602可從用戶接口616內的輸入設備獲得這樣的基帶信息?；鶐幚砥?08還可適配成將來自收發(fā)機606的基帶信息提供給CPU 602以供通過用戶接口616內的輸出設備傳輸。

MS 600可包括數(shù)字化儀622以將從各種傳感器輸入的模擬信號轉換成數(shù)字輸出信號。緩沖器624可存儲這些數(shù)字輸出信號并選擇性地將這些數(shù)字輸出信號提供給CPU 602以進行后續(xù)處理。

用戶接口616可包括多個用于輸入或輸出諸如話音或數(shù)據(jù)之類的用戶信息的設備。這樣的設備可包括例如鍵盤、顯示屏、話筒、以及揚聲器。

SPS接收機(SPS Rx)612可適配成通過SPS天線614接收來自SUV的傳輸并將其解調，并且將經解調信息提供給相關器(correlator)618。相關器618可被適配成從由接收機612提供的信息推導相關函數(shù)。例如對于給定的PN碼，相關器618可如上所解說的那樣產生相關函數(shù)，該相關函數(shù)定義在擺放碼相搜索窗的碼相范圍上，并且定義在多普勒頻率假言范圍上。如此，可根據(jù)所定義的相干和非相干積分參數(shù)來執(zhí)行個體的相關。

相關器618還可適配成從與收發(fā)機606所提供的導頻信號有關的信息推導與導頻有關的相關函數(shù)。此信息可被訂戶站用于捕獲無線通信服務。

信道解碼器620可被適配成將從基帶處理器608接收到的信道碼元解碼成底層源比特。在其中信道碼元包括經卷積編碼的碼元的一個示例中，這樣的信道解碼器可包括Viterbi解碼器。在其中信道碼元包括卷積碼的串行或并行級聯(lián)的第二示例中，信道解碼器620可包括turbo解碼器。

存儲器604可適配成存儲機器可讀指令，這些指令是可執(zhí)行指令，以執(zhí)行已描述或建議的過程、示例、實現(xiàn)、或其示例中的一項或更多項。CPU 602可適配成訪問并執(zhí)行這樣的機器可讀指令。通過執(zhí)行這些機器可讀指令，CPU 602可指導相關器618分析由相關器618提供的SPS相關函數(shù)、從其峰值推導測量、以及確定對位置的估計是否足夠準確。然而，這些僅僅是在特定方面中可由CPU執(zhí)行的任務的示例，并且所要求保護的主題內容在這些方面并不受限定。

在特定示例中，在訂戶站處的CPU 602可如以上所解說的那樣至少部分地基于從各SV接收到的信號來估計該訂戶站的位置。CPU 602還可適配成如以上根據(jù)特定示例所解說的那樣至少部分地基于在第一收到信號中檢測出的碼相來確定用于捕獲第二收到信號的碼搜索范圍。

如本文中所討論的方法、系統(tǒng)和裝置可被用于處理由適配成檢測諸如移動設備沿或繞一個或更多個坐標軸的線性加速度或角速率之類的運動的傳感器生成的信號。這些信號可被數(shù)字化并且可引入延遲以確保數(shù)字輸出信號在其被輸出以供后續(xù)處理時是關于時間對準的。這些時間對準的數(shù)字輸出信號可被用于例如確定移動設備的當前位置、取向和速度。

以下詳細描述的一些部分是以對存儲在特定裝置或專用計算設備或平臺的存儲器內的二進制數(shù)字信號的操作的算法或符號表示的形式來給出的。在本具體說明書的上下文中，術語“特定裝置”或諸如此類包括通用計算機——只要其被編程為依照來自程序軟件的指令執(zhí)行特定功能。算法描述或符號表示是被信號處理或相關領域的普通技術人員用來向該領域中其他技術人員傳達其工作實質的技術的示例。算法在此并且一般被認為是通往期望結果的自相容的操作序列或類似信號處理。在本上下文中，操作或處理涉及對物理量的物理操縱。通常，盡管并非必需，這些量可采取能被存儲、轉移、組合、比較或以其他方式操縱的電或磁信號的形式。

業(yè)已證明，有時主要出于常用的原因，將此類信號稱為比特、數(shù)據(jù)、值、元素、碼元、字符、項、數(shù)、數(shù)字或諸如此類是方便的。然而應理解，所有這些或類似術語將與恰適物理量相關聯(lián)且僅僅是便利的標簽。除非另外明確聲明，否則如從以下討論可明了的，應領會，本說明書通篇使用諸如“處理”、“計算”、“演算”、“確定”或諸如此類的術語的討論是指諸如專用計算機或類似專用電子計算設備等特定裝置的動作或過程。因此，在本說明書的上下文中，專用計算機或類似專用電子計算設備能夠操縱或變換信號，這些信號在典型情況下被表示為該專用計算機或類似專用電子計算設備的存儲器、寄存器或其他信息存儲設備、傳輸設備、或顯示設備內的物理電子或磁量。

本文中描述的方法體系取決于根據(jù)特定特征和/或示例的應用可以藉由各種手段來實現(xiàn)。例如，此類方法體系可在硬件、固件、軟件、和/或其組合中實現(xiàn)。在硬件實現(xiàn)中，例如，處理單元可在一個或更多個專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設備、設計成執(zhí)行本文中所描述的功能的其他設備單元、和/或其組合內實現(xiàn)。

雖然已解說和描述了目前認為是示例特征的內容，但是本領域技術人員將理解，可作出其他各種改動并且可換用等效技術方案而不會脫離所要求保護的主題內容。此外，可作出許多改動以使特定境況適應于所要求保護的主題內容的教導而不會脫離本文中所描述的中心思想。因此，所要求保護的主題內容并非旨在被限定于所公開的特定示例，相反，如此要求保護的主題內容還可包括落入所附權利要求及其等效技術方案的范圍內的所有方面。