無(wú)線(xiàn)通信同步系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2014年4月4日提交的臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/975, 309的優(yōu)先權(quán)，其 全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開(kāi)內(nèi)容設(shè)及無(wú)線(xiàn)代碼同步，包括用于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS)的無(wú)線(xiàn)代碼 同步。
【背景技術(shù)】
[0004] 典型的數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)及使用發(fā)送器將位流發(fā)送至接收器。位流包含接收器解碼 并使用的數(shù)字信息。在一些通信系統(tǒng)中，數(shù)字信息首先通過(guò)將位流的模擬表示轉(zhuǎn)換為數(shù)字 樣品進(jìn)行提取。每個(gè)樣品表示采樣之時(shí)的信號(hào)。由于噪音和其他效果，信號(hào)轉(zhuǎn)變（signal transitions)不能被干凈地（cleanly,完全地）表示。
[0005] 此類(lèi)數(shù)字通信可W用于不同系統(tǒng)中，諸如，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS)。GNSS是在 宇宙空間中包含衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星系統(tǒng)。每個(gè)衛(wèi)星W精確的時(shí)間間隔無(wú)線(xiàn)地發(fā)送編碼信號(hào)。 接收器分析信號(hào)信息W確定位置、速度和時(shí)間估計(jì)。GNSS信號(hào)用于各種應(yīng)用，諸如確定世界 上任何地方的用戶(hù)的接收器的地理位置。使用所發(fā)送的信號(hào)中的信息，地球表面上或地球 表面附近的接收器可W計(jì)算發(fā)送衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置W及（根據(jù)發(fā)送時(shí)延）計(jì)算衛(wèi)星與接收器 之間的距離。為了基于接收的GNSS信號(hào)的系統(tǒng)的準(zhǔn)確操作，發(fā)送衛(wèi)星和接收器在時(shí)間上是 同步的。
[0006]GNSS特別靈敏，因?yàn)镚NSS信號(hào)是在地球大氣之上的衛(wèi)星與地球表面上的接收器 之間通信。此外，發(fā)送至接收器的信號(hào)由發(fā)送器產(chǎn)生并因此被同步至發(fā)送器中的時(shí)基（time base)。因此，信號(hào)未被同步至接收器的時(shí)基，因此不能假設(shè)接收器的時(shí)基中的位轉(zhuǎn)變的位 置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，包括：使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS) 接收器處的電路接收由GNSS衛(wèi)星發(fā)送的多個(gè)GNSS信號(hào)，其中，GNSS信號(hào)包括主代碼序列、 次級(jí)代碼序列和數(shù)據(jù)部分；使用所述電路提取在每個(gè)接收的所述GNSS信號(hào)中的所述次級(jí) 代碼序列；使用所述電路基于多個(gè)參考次級(jí)代碼序列分析所提取的所述次級(jí)代碼序列，其 中，所述參考次級(jí)代碼序列包括延遲版本的預(yù)定次級(jí)代碼序列；使用所述電路基于所述分 析識(shí)別與來(lái)自所述多個(gè)參考次級(jí)代碼序列的參考次級(jí)代碼序列相關(guān)的延遲作為相位偏移， 所述相位偏移要被用于所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器與所述GNSS衛(wèi)星的同步；W及使用 所述電路輸出所述相位偏移W用于將所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器與所述GNSS衛(wèi)星同 步。
[000引優(yōu)選地，接收的多個(gè)所述GNSS信號(hào)包括第一GNSS信號(hào)和第二GNSS信號(hào)，并且所 述方法進(jìn)一步包括；使用所述電路從所述第一GNSS信號(hào)提取第一次級(jí)代碼序列并且從所 述第二GNSS信號(hào)提取第二次級(jí)代碼序列；使用所述電路產(chǎn)生所述第二次級(jí)代碼序列的復(fù) 共輛；W及使用所述電路計(jì)算所述第一次級(jí)代碼序列W及所產(chǎn)生的、所述第二次級(jí)代碼序 列的所述復(fù)共輛的至少一部分的乘積。
[0009] 優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括：使用所述電路計(jì)算所計(jì)算的所述乘積W及所述多 個(gè)參考次級(jí)代碼序列的每個(gè)次級(jí)代碼序列的多個(gè)互相關(guān)。
[0010] 優(yōu)選地，所述方法，進(jìn)一步包括；使用所述電路從所計(jì)算的所述互相關(guān)識(shí)別具有最 大幅值的互相關(guān)；W及使用所述電路識(shí)別與所識(shí)別的具有所述最大幅度的所述互相關(guān)有關(guān) 的所述參考次級(jí)代碼序列。
[0011] 優(yōu)選地，與所識(shí)別的所述參考次級(jí)代碼序列相關(guān)的所述延遲作為要用于所述同步 的所述相位偏移。
[0012] 優(yōu)選地，所述方法，進(jìn)一步包括；使用所述電路確定與具有所述最大結(jié)果的所計(jì)算 的所述相關(guān)的結(jié)果序列相關(guān)的角度；W及使用所述電路將所確定的所述角度輸出作為要用 于所述全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器與所述GNSS衛(wèi)星的所述同步的所述頻率偏移。
[0013] 優(yōu)選地，通過(guò)計(jì)算具有所述最大幅值的所計(jì)算的所述相關(guān)的結(jié)果序列的反正切來(lái) 確定所述角度。
[0014] 優(yōu)選地，通過(guò)計(jì)算所計(jì)算的所述互相關(guān)的子集的權(quán)重組合來(lái)確定所述角度，其中， 所計(jì)算的所述互相關(guān)的所述子集包括具有大于預(yù)定闊值的相應(yīng)幅值的所計(jì)算的所述互相 關(guān)。
[0015] 優(yōu)選地，所述第二GNSS信號(hào)自接收所述第一GNSS信號(hào)的預(yù)定延遲之后接收。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器，包括：接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)的電 路，每個(gè)無(wú)線(xiàn)信號(hào)包括擴(kuò)展頻譜信號(hào)，所述擴(kuò)展頻譜信號(hào)包括主代碼的周期延拓、次級(jí)代碼 的周期延拓和數(shù)據(jù)部分；從第一接收的無(wú)線(xiàn)信號(hào)通過(guò)從所述第一接收的無(wú)線(xiàn)信號(hào)提取所述 主代碼和所述數(shù)據(jù)部分來(lái)確定表示所述次級(jí)代碼的第一碼片序列的電路；從第二接收的無(wú) 線(xiàn)信號(hào)通過(guò)從所述第二接收的無(wú)線(xiàn)信號(hào)提取所述主代碼和所述數(shù)據(jù)部分來(lái)確定表示所述 次級(jí)代碼的第二碼片序列的電路；通過(guò)分析所述第一碼片序列和所述第二碼片序列識(shí)別與 接收的所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)相關(guān)的相位偏移的電路；W及使用經(jīng)識(shí)別所述的相位偏移將所述無(wú)線(xiàn) 信號(hào)接收器與接收的所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)的發(fā)送器同步的電路。
[0017] 優(yōu)選地，無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器進(jìn)一步包括；計(jì)算所述第一碼片序列和所述第二碼片序 列的復(fù)共輛的電路；計(jì)算參考碼片序列和延遲版本的所述復(fù)共輛乘積的多個(gè)互相關(guān)的電 路，其中，所述復(fù)共輛乘積延遲了多個(gè)預(yù)定延遲中的一個(gè)預(yù)定延遲；W及從所述多個(gè)預(yù)定延 遲識(shí)別延遲的電路，使得在所識(shí)別的所述延遲處計(jì)算的所述互相關(guān)的幅值在所計(jì)算的所述 互相關(guān)中是最大值。
[0018] 優(yōu)選地，無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器進(jìn)一步包括將所述延遲識(shí)別為用于所述同步的所述相位 偏移的電路。
[0019] 優(yōu)選地，無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器進(jìn)一步包括；基于所計(jì)算的所述互相關(guān)來(lái)確定用在所述 無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器與所述發(fā)送器的所述同步中的頻率偏移的電路。
[0020] 優(yōu)選地，在沒(méi)有對(duì)頻率偏移集捜索的情況下確定用于所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器與所述 發(fā)送器的所述同步的所述相位偏移和所述頻率偏移。
[0021] 優(yōu)選地，其中，所述第一接收的無(wú)線(xiàn)信號(hào)和所述第二接收的無(wú)線(xiàn)信號(hào)被順序地接 收。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種包括由一個(gè)或多個(gè)處理器可執(zhí)行的指令的非 暫時(shí)性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述指令包括；接收第一信號(hào)和第二信號(hào)的指令，其中，每個(gè)信號(hào) 至少包括主代碼的周期延拓、數(shù)據(jù)部分和次級(jí)代碼的周期延拓；在所接收的所述第一信號(hào) 中識(shí)別所述次級(jí)代碼序列的指令；在所接收的所述第二信號(hào)中識(shí)別所述次級(jí)代碼序列的指 令；基于所識(shí)別的所述次級(jí)代碼序列確定與所接收的所述信號(hào)相關(guān)的偏移的指令；W及基 于所述偏移使本地時(shí)鐘源同步的指令。
[0023] 優(yōu)選地，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，進(jìn)一步包括：計(jì)算所接收的所述第一信號(hào)中的 所述次級(jí)代碼序列與所接收的所述第二信號(hào)中的所述次級(jí)代碼序列的復(fù)共輛乘積的指令。
[0024] 優(yōu)選地，所述復(fù)共輛乘積被連貫地整合至所述主代碼的初相。
[0025] 優(yōu)選地，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，進(jìn)一步包括：計(jì)算所述復(fù)共輛乘積與預(yù)定參考 信號(hào)集的每一個(gè)參考信號(hào)的的相關(guān)的指令；計(jì)算每一個(gè)所述相關(guān)的幅值并且將與來(lái)自所述 預(yù)定參考信號(hào)集的預(yù)定參考信號(hào)相關(guān)的延遲確定為相位偏移的指令，其中，所述預(yù)定參考 信號(hào)的所述幅值在所計(jì)算的所述幅值中是最大值；W及基于所述復(fù)共輛乘積與所述預(yù)定參 考信號(hào)集的每一個(gè)參考信號(hào)的所述相關(guān)的子集的權(quán)重組合來(lái)計(jì)算所述頻率偏移的指令，其 中，所述子集包括預(yù)定數(shù)量的相關(guān)。
[0026] 優(yōu)選地，所述復(fù)共輛乘積的所述實(shí)數(shù)分量被整合至所述主代碼的初相。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1示出了受益于無(wú)線(xiàn)代碼同步的示例性通信系統(tǒng)。
[002引圖2示出了在無(wú)線(xiàn)代碼同步期間使用的示例性信號(hào)的組成。
[0029] 圖3示出了示例性信號(hào)接收器。
[0030] 圖4示出了在代碼相位偏移的檢測(cè)中所設(shè)及的至少一些步驟的示例性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面討論將參考W說(shuō)明的方式示出在本文檔中描述的【具體實(shí)施方式】的附圖。在不 背離本文檔的范圍的前提下，可W利用其他實(shí)施方式并且可W進(jìn)行結(jié)構(gòu)變化。進(jìn)一步地，在 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS)的上下文中描述了實(shí)施方式，然而，在實(shí)施方式中描述的特征可 W應(yīng)用于使用擴(kuò)展頻譜信號(hào)的數(shù)字通信的其他領(lǐng)域，諸如，使用碼分多址（CDMA)的無(wú)線(xiàn)通 信。實(shí)施方式在頻率不確定時(shí)可W有益于擴(kuò)展頻譜信號(hào)（諸如，GNSS信號(hào)）精確的且計(jì)算 有效的代碼相位同步。例如，所呈現(xiàn)的技術(shù)可W用在次級(jí)代碼的同步期間，諸如，該些同步 出現(xiàn)在現(xiàn)代GNSS星座中，如北斗和伽利略。由于所描述的代碼相位同