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专利名称：对收到sps信号的多径检测的制作方法
对收到SPS信号的多径检测背景MM 本文所公开的主题涉及对接收自卫星定位系统的信号中的多径分量的检测和/ 或估计。itl,卫星定位系统(SPS)典型地包括环地轨道卫星的系统，该系统使得各实体能够至 少部分地基于从这些卫星接收到的信号来确定其在地球上的定位。这样的SPS卫星典型地 发射用具有设定数目的码片的重复伪随机噪声(PRN)码来标记的信号。例如，诸如GPS或 Galileo之类的全球卫星导航系统(GNSS)的星座中的卫星可发射用可与该星座中的其他 卫星所发射的PRN码区别开的PRN码标记的信号。为了在接收机处估计位置，导航系统可至少部分地基于对从接收自在接收机的 “视野中”的卫星的信号中的PRN码的检测使用公知技术来确定至这些卫星的伪距测量。这 种至卫星的伪距可以至少部分地基于在接收机处捕获收到信号的过程期间在用与该卫星 相关联的PRN码标记的收到信号中检测到的码相来确定。为了捕获收到信号，导航系统通 常将收到信号与本地生成的与卫星相关联的PRN码相关(correlate)。例如，此类导航系统 通常将此类收到信号与此类本地生成的PRN码的多个码移和/或时移版本相关。检测到产 生具有最高信号功率的相关结果的特定时移和/或码移版本便可指示与所捕获到的信号 相关联的码相以供如上面所讨论地在测量伪距时使用。

图1图解SPS系统的应用，由此无线通信系统中的订户站100接收来自在订户站 100的视线中的卫星102a、102b、102c、102d的传输，并且从这些传输中的4个或更多个传输 来推导时间测量。订户站100可将这些测量提供给位置确定实体(PDE) 104，后者从这些测 量来确定该站的位置。替换地，订户站100可从此信息确定其自己的位置。订户站100可通过将特定卫星的PRN码与收到信号相关来搜索来自该卫星的传 输。在有噪声的情况下，该收到信号典型地包括来自在站100处的接收机的视线内的一个 或多个卫星的传输的合成。典型地在可表达为N。与M之积的积分时间“ I，，上执行相关，其 中N。是相干积分时间，以及M是非相干地组合的相干积分的数目。对于特定的PRN码，相 关值典型地与相应的PRN码移位和多普勒频槽相关联以定义二维相关函数。图2描绘了在没有来自多径信号的干扰的情况下沿直接视线收到的SPS信号的示 例理想化相关函数。对于此示例，SPS信号为GPS信号。图3提供了该示例相关函数的特 写。该相关函数的峰值被定位并且与预定噪声阈值比较。该阈值被典型地选择成使得假警 报概率——即错误地检测到收到SPS信号的码相的概率——处于或低于预定值。图3的相 关函数的三角形指示当码相偏移量在任意方向上大于约1个码片时收到GPS信号与该码的 本地副本之间具有极小或没有相关性。图3的相关函数中的大部分功率出现在距离所接收 到的直接路径GPS码信号+1到-1个码片偏移量之间的区域内。图4是描绘组合了具有正极性的多径信号403的直接信号401的自相关 (autocorrelation)函数的示图。结果得到的合成信号405描绘了当两个信号401和403在天线上被接收并在接收设备处被处理时由于经反射的多径信号403与直接路径信号401 相干扰所导致的效应。尽管图4仅描绘了单个多径信号，然而多个多径信号促成直接路径 信号的畸变是常见的。一般而言，多径信号可包括来自发射机的、在到达接收机之前经山 脉、建筑物等反射的信号。多径信号由于相对于直接路径信号从发射机到接收机传播了增 加了的距离，因而相对于直接信号被延迟。作为反射的结果，多径信号与直接路径信号相比 通常振幅较低。对于此示例，多径信号403相加到直接信号401从而产生合成信号405。尽管对于此示例多径信号403被描绘为关于直接信号401具有正极性，多径信号 以与直接信号相反的极性抵达接收机也是可能的。对于多径信号具有与直接信号相反的极 性的情形，结果得到的合成信号将因为负极性多径信号所导致的相消作用而具有相对于直 接信号降低的振幅。如上所述，在发生信号相关的时段期间接收机处任何附加信号在来自卫星的合意 直接信号上的叠加可使自相关函数畸变并产生关于合成信号的被更改的相关函数，诸如图 4中的合成信号405所描绘的那样。这些畸变可导致相关跟踪函数期间的误差，这可导致伪 距测量中的误差并可进一步在对接收机的估计位置坐标中产生误差。概述在一个方面，接收包括至少一个二进制偏移载波(BOC)调制信号的信号。该BOC 调制信号用包括多个码片的伪随机噪声序列进行了调制，其中所述码片中的每个码片具有 设定区间。在另一方面，将收到信号与这多个码片的部分相关以提供功率信号。这些码片部 分小于该设定区间。在又一方面，检测收到信号中多径信号的存在性。对多径的检测至少部分地基于 该功率信号的一个或更多个特性。附图简述将参考以下附图来描述非限定性和非详尽的示例，其中相同的参考标号贯穿各附 图指示相同的部分。图1是卫星定位系统(SPS)的示例的框图。图2是描绘了 SPS信号的自相关函数的示图。图3是描绘了 SPS信号的自相关函数的特写的示图。图4是描绘组合了与具有正极性的多径信号的直接SPS信号的自相关函数的示 图。图5是用于对BOC信号进行自相关以检测多径信号的方法的示例的流程图。图6是描绘了从PRN码序列导出的二进制偏移载波信号(BOC)的构成的示例时序 图。图7是描绘了从PRN码序列导出的BOC信号的自相关函数的示图。图8是描绘了 BOC信号的自相关函数的特写的示图。图9是描绘了 BOC信号的码序列中各码片的前半部分的自相关函数的示图。图10是描绘组合了具有正极性的多径信号的直接BOC信号的码序列中各码片的 前半部分的自相关函数的示图。图11是通过将BOC信号的多个码片中每个码片的前一半的相关函数与BOC信号的多个码片中每个码片的后一半的相关函数相组合来对BOC信号进行自相关的示例方法 的流程图。图12是描绘了直接BOC信号的每个码片的前一半的自相关函数与直接BOC信号 的每个码片的后一半的自相关函数加性地组合的示图。图13是描绘了通过将BOC信号的每个码片的前一半的相关函数与BOC信号的每 个码片的后一半的相关函数减性地组合来对BOC进行相关的示图。图14是用于处理从PRN码导出的二进制偏移载波信号以确定定位的示例系统的 框图。图15是示例订户站的示意图。详细描述贯穿本说明书引述的“一示例”、“一特征”、“示例”或“特征”意指结合该特征和/ 或示例所描述的特定特征、结构或特性包含在所要求保护的主题的至少一个特征和/或示 例中。由此，短语“在一个示例中”、“ 一示例”、“在一个特征中，，或“ 一特征，，贯穿本说明书 始终在各处的出现并非必然全部引述相同特征和/或示例。此外，具体特征、结构、或特性 在一个或更多示例和/或特征中可被组合。本文所述的方法可取决于根据特定示例实现的应用由各种手段来实现。例如，此 类方法可在硬件、固件、软件、和/或其组合中实现。在硬件实现中，例如，处理单元可在一 个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编 程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子 设备、设计成执行本文中所描述的功能的其他设备单元、和/或其组合内实现。本文中引述的“指令”涉及表示一个或更多个逻辑操作的表达式。例如，指令可以 通过可由机器解读以用于对一个或更多个数据对象执行一个或多个操作而成为“机器可读 的”。然而，这仅仅是指令的示例，并且所要求保护的主题内容在这方面并不受限。在另一 个示例中，本文中引述的指令可涉及经编码命令，其可由具有包括这些经编码命令的命令 集的处理电路来执行。这样的指令可以用该处理电路能理解的机器语言的形式来编码。再 次，这些仅仅是指令的示例，并且所要求保护的主题内容在这方面并不受限。本文中所引述的“存储介质”涉及能够维护可被一个或多个机器感知的表达的介 质。例如，存储介质可包括一个或多个用于存储机器可读指令和/或信息的存储设备。这 样的存储设备可包括若干介质类型中的任何一种，包括例如磁、光或半导体存储介质。这样 的存储设备还可包括任何类型的长期、短期、易失性或非易失性存储器设备。然而，这些仅 仅是存储介质的示例，并且所要求保护的主题在这些方面并不被限定。除非另外具体指出，否则如从以下讨论中将显而易见的，将领会到贯穿本说明书， 利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“选择”、“形成”、“启用”、“抑制”、“定位”、“终止”、“标识”、 “发起”、“检测”、“获得”、“主存”、“维护”、“表示”、“估计”、“接收”、“传送”、“确定”和/或诸 如此类的术语的讨论是指可由诸如计算机或类似的电子计算设备之类的计算平台来执行 的动作和/或过程，该计算平台操纵和/或变换该计算平台的处理器、存储器、寄存器，和 /或其他信息存储、传输、接收和/或显示设备内表示为物理电子量和/或物理磁量和/或 其他物理量的数据。这样的动作和/或过程可由计算平台例如在存储介质中所存储的机器 可读指令的控制下执行。这样的机器可读指令可包括例如在作为计算平台的一部分被包括(例如，作为处理电路的一部分被包括或在这种处理电路外部)的存储介质中存储的软件 或固件。进一步，除非另外具体指出，否则本文中参考流程图或以其他方式描述的过程也可 全部或部分地由这样的计算平台来执行和/或控制。本文描述的位置确定技术可用于各种无线通信网络，诸如无线广域网(WffAN)、无 线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等。术语“网络”和“系统”在本文中可被可互换地 使用。WffAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、 正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络，等等。CDMA网络可实现一 种或更多种无线电接入技术(RAT)，诸如Cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)等，以上仅列举了少 数几种无线电技术。在此，cdma2000可包括根据IS-95、IS-2000、以及IS-856标准实现的 技术。TDMA网络可实现全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)、或其 他某种RAT。GSM和W-CDMA在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的联盟的文献中描述。 Cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2” (3GPP2)的联盟的文献中描述。3GPP和3GPP2 文献是公众可获取的。例如，WLAN可包括IEEE802. Ilx网络，并且WPAN可包括蓝牙网络、 IEEE 802. 15x。本文中所描述的这些位置确定技术也可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任 何组合。对于一示例，一种设备和/或系统可至少部分地基于从各SV接收到的信号来估计 其位置。具体而言，这样的设备和/或系统可获得“伪距”测量，其包括相关联的各SV与导 航卫星接收机之间的距离的近似。在特定示例中，这样的伪距可在能够处理来自一个或更 多个作为卫星定位系统(SPS) —部分的SV的信号的接收机处确定。这样的SPS可包括，例 如全球定位系统(GPS)、Galileo、Glonass，这仅列举了少数几种，或将来开发的任何SPS。 为确定其位置，卫星导航接收机可获得到三个或以上卫星的伪距测量以及它们在发射时的 位置。知道这些SV的轨道参数，就能够针对任何时间点计算出这些位置。伪距测量随后可 至少部分地基于信号从SV行进到该接收机的时间乘以光速来确定。虽然本文中所描述的 技术可能作为在根据特定示例的具体例示说明的GPS和/或Galileo类型的SPS中的位置 确定的实现来提供，但是应理解这些技术也可应用到其他类型的SPS，并且所要求保护的主 题在这方面并不被限定。对于一个示例，一种设备和/或系统可至少部分地基于从各卫星接收到的信号来 估计其位置。具体而言，这样的设备和/或系统可获得包括对相关联的各卫星与导航卫星 接收机之间的距离的近似的“伪距”测量。在特定示例中，这种伪距可在能够处理来自一颗 或更多颗作为卫星定位系统(SPS) —部分的卫星的信号的接收机处确定。这样的SPS可包 括，例如全球定位系统(GPS)、Galileo、Glonass，这仅列举了少数几种，或将来开发的任何 SPS0为确定其位置，卫星导航接收机可获得到三个或以上卫星的伪距测量以及它们在发射 时的位置。知道这些卫星的轨道参数，就能够针对任何时间点来演算这些位置。伪距测量 随后可至少部分地基于信号从卫星行进到该接收机的时间乘以光速来确定。虽然本文中所 描述的技术可能作为GPS和/或Galileo类型的SPS中位置确定的实现来提供以作为具体 解说，但是应当理解这些技术也可应用到其他类型的SPS，并且所要求保护的主题在这方面 不受到限定。本文中描述的技术可连同若干SPS中的任一个一起使用，例如包括前述SPS。此 外，这些技术可连同利用伪卫星或卫星与伪卫星组合的定位系统一起使用。伪卫星可包括广播被调制在L频带(或其他频率)载波信号上的PRN码或其他测距码(例如，类似于GPS 或CDMA蜂窝信号)的基于地面的发射机，其中该载波信号可以与GPS时间同步。这样的发 射机可以被指派唯一性的PRN码从而准许能被远程接收机标识。伪卫星在其中来自轨道卫 星的SPS信号也许不可用的境况中是很有用的，诸如在隧道、矿井、建筑物、城市峡谷或其 他封闭区域中。伪卫星的另一种实现称为无线电信标。如本文中所使用的术语“卫星”旨 在包括伪卫星、伪卫星的等效物、以及还可能有其他。如本文中所使用的术语“SPS信号”旨 在包括来自伪卫星或伪卫星的等效的类SPS信号。如本文中所引述的“全球导航卫星系统”(GNSS)涉及包括根据通用信令格式发射 同步导航信号的卫星的SPS。这样的GNSS可包括例如处在同步轨道中的卫星的星座，以便 从该星座中的多个卫星同时向地球表面的辽阔部分上的位置发射导航信号。作为特定GNSS 星座的成员的卫星典型地以对该特定GNSS格式呈唯一性的格式来发射导航信号。因此，用 于捕获由第一GNSS中的卫星发射的导航信号的技术可被更改成用于捕获由第二GNSS中的 卫星发射的导航信号。在特定示例中，尽管要求保护的主题在这方面不被限定，但是应理解 GPS、Galileo和Glonass各自代表一个与另外两种命名的SPS相异的GNSS。然而，这些仅 仅是与相异GNSS相关联的SPS的示例，并且所要求保护的主题在这方面不被限定。对于一示例，导航接收机可至少部分地基于对来自特定卫星的用周期性重复的 PRN码序列来编码的信号的捕获来获得至该特定卫星的伪距测量。对这样的信号的捕获可 包括检测引用时间并与PRN码序列中的一点相关联的“码相”。在一个特定示例中，这样的 码相可引用本地生成的时钟信号的状态和PRN码序列中的特定码片。然而，这仅仅是可如 何表示码相的一示例，并且所要求保护的主题在这方面并不被限定。为了检测收到SPS信号的码相，导航系统可将收到信号与本地生成的PRN码序列 的多个码移和/或时移版本相关，这些码移和/或时移版本与跨越周期性地重复的PRN码 序列的整个周期的“码相假言”相关联。在Galileo信号的特定示例中，PRN码序列可包括 4092个码片且每4毫秒地重复。PRN码序列可用1. 023MHz方波来调制以产生BOC (1，1)信 号(以下讨论)。相应地，为了检测接收自Galileo发射机的信号的码相，导航系统可将收 到信号与从与该Galileo发射机相关联的PRN码序列导出的本地生成BOC序列的4092或 更多个版本相关，这些版本是以单个码片或更小的增量进行了相移的。如上所讨论的，多个多径信号促成接收自SPS卫星的直接路径信号在接收机处的 畸变是常见的。再次返回到图4，示出了多径信号403相加到直接信号401从而产生合成信 号405的示例。合成信号405与直接信号401之间的差异可被称为多径误差。还是如上所述的，多径信号所造成的畸变可导致相关跟踪函数期间的误差，后者 可导致伪距测量中的误差，这又可进一步在对接收机的估计位置坐标中产生误差。图5是用于检测收到SPS信号中的多径分量的方法的示例的流程图。在框510，接 收信号，其中该信号包括至少一个二进制偏移载波(BOC)调制信号。BOC调制信号可以是用 包括多个码片的伪随机噪声序列来调制的，其中所述码片中的每个码片具有设定区间。在 框520，将收到信号与这多个码片的各部分相关以提供功率信号。这些码片部分小于所述设 定区间。在框530，至少部分地基于功率信号的一个或更多个特性来检测收到信号中多径信 号的存在性。根据所要求保护主题的方法可包括等于、多于或少于框510-530的全部，且所 要求保护主题的范围并不限于此方面。在一种实现中，图5中所描绘的示例方法的全部或
10部分以及在本文中描述的其他示例可由诸如下文结合图15所描述的订户站来执行。对于一个示例，这多个码片中用于相关的各部分可包括前半区域。前半区域可包 括二进制偏移调制信号的码序列的多个码片中每个码片的码片周期的大约一半，其范围从 每个码片的码片周期的开头到码片周期的大约中间。对于另一示例，这多个码片中用于相 关的各部分可包括后半区域。该后半区域可包括范围从码片周期的大约中间到码片周期的 末尾的大约一半码片周期。然而，这些仅仅是可能区域的示例，并且所要求保护的主题的范 围在此方面不受限定。对于一示例，二进制偏移载波调制信号可包括至少部分地从伪随机噪声信号导出 的B0C(1，1)信号。BOC (1，1)信号例如可从卫星接收。同样对于一示例，卫星可包括GaliIeo 卫星，然而所要求保护主题的范围在此方面不受限定。此外，对于一示例，BOC信号可在比 如举例而言上述订户站100之类的订户站处接收。同样对于一个示例，这些区域可通过可编程参数来定义。对于一种实现，这样的参 数可被存储在订户站处的存储器设备中，例如下述存储器1530中，尽管所要求保护主题的 范围在此方面不受限制。对于一些示例，可编程参数可包括但并不限于指定前半码片周期 或后半码片周期的参数和/或指定区域大小的参数。对于一示例，接收机可从卫星接收用周期性重复的PRN码编码的SPS信号。对于 一种或更多种实现，PRN码可根据二进制偏移载波(BOC)调制信号来编码。为了捕获第一信 号，如此的接收机可在将本地生成的码序列的码移和/或时移版本与收到的第一信号相关 的同时检测收到信号中的多普勒频率。在第一卫星发射用周期性重复的4092个码片长的 PRN码编码的SPS信号的特定示例中，可在相关联的本地生成码序列的4092或更多个版本 上对收到信号进行相关，这些版本以单个码片或更小的增量进行了码移和/或时移。然而， 这仅仅是可如何捕获特定SPS的卫星的信号的示例，并且所要求保护的主题在这方面并不 被限定。对经B0C(1，1)调制的PRN信号的此类相关操作可根据关系式(1)表达如下CP=对应 Max[J] 码片 wRS/di]的h，其中h e {0，l，····，m-l} (1) 其中m =接收自卫星的信号的周期性重复PRN码序列中的码片数目；CP =在参考时间处在接收自卫星的信号中检测出的码相；码片i =本地生成的关于该卫星的PRN码序列中的第i个码片，0 ^ i <m；RSi =接收自卫星的信号中的第i段，0彡i < m ；以及tl，t2 =码片当中执行积分的时段。如可从以上关系式(1)所观察到的，h在0到m-l的搜索范围内，这要求对接收自 卫星的信号执行m次相关操作以在整个PRN码区间中穷尽性地搜索码相假言以便检测最大 相关结果。如本文所使用的术语“功率信号”可标示相关函数的输出。对于一示例，参照以上 关系式1，功率信号可包括在tl到t2的时段上对码序列中的码片所执行的m次积分的总 和。图6是描绘了从PRN码序列导出的二进制偏移载波(BOC)信号的构成的示例时 序图。尽管GPS路线/捕获(C/A)码包括码片率为1.023MHz的二进制相移键控信号，但Galileo GNSS可利用BOC信号。另外，未来的GPS卫星也可利用BOC信号，诸如LlC信号。 为了得到BOC信号，PRN码与给定副载波频率上的方波相混频。符号B0C(1，1)指示该信号 具有1. 023MHz的方波副载波频率和1. 023MHz的码片率。示例B0C(1，1)信号的生成在图 6中所描绘出。图6中的顶行为1. 023MHz方波601，中行包括示例1. 023MHz扩展码(PRN 码)的一部分603，以及底行为结果得到的B0C(1，1)信号605。尽管BOC信号在本文被公 开为用在Galileo GNSS中，但其他实现也可包括与其他卫星定位系统联用的BOC信号，且 所要求保护主题的范围在此方面不受限定。此外，尽管本文描述了使用B0C(1，1)信号的示 例，但在其他示例中也可使用其他BOC变形。例如，一示例可利用B0C(5，1)信号，但是所要 求保护的主题的范围在此方面不受限定。图7是描绘了从PRN码序列导出的B0C(1，1)信号的自相关函数的示图，而图8是 该自相关函数的特写。与图2-3中描绘的GPS信号自相关函数相比，关于B0C(1，1)所用的 方波副载波调制导致图7-8中所绘的自相关函数具有更尖锐的主峰值和两个较小的负的 旁瓣峰值。与例如在图2-3中描绘的GPS自相关函数相比，BOC自相关函数的主峰值具有 陡峭3倍的斜率。例如，GPS自相关函数的主峰值具有斜率1，而BOC自相关函数的主峰值 具有斜率3。如图7-8中可见，B0C(1，1)自相关函数的第一批零点位于离第0个码片(主 峰值瓣的位置)+/-1/3个码片处。图7-8的自相关函数的特性可提供改善的多径信号检测。例如，各旁瓣峰值的前 沿具有彼此不同的斜率(绝对值)(第一旁瓣峰值的前沿的斜率为1，而第二旁瓣峰值的前 沿的斜率为3)。并且，第一旁瓣峰值的前沿具有与主瓣峰值的前沿不同的斜率。这些不同 的斜率可导致在存在多径信号的情况下旁瓣和/或主瓣峰值各自相应的相对振幅和/或相 对位置的改变。在存在一个或更多个多径信号的情况下旁瓣和/或主峰值的相对振幅和/ 或相对间隔的改变可提供在检测和/或估计多径误差时有用的信息。对于另一示例，零交 叉点在存在一个或更多个多径信号的情况下往往可能会移动。零交叉点的改变可提供在检 测和/或估计多径误差时有用的信息。对于本文讨论的各种附图中所描绘的示例波形，仅出于说明性目的而假定了有限 带宽。在例如有限带宽系统的情形中，尖锐峰值将被更多地钝化。对于典型的SPS自相关计算，每码片2个采样的采样间距可足以进行充分的码跟 踪。然而对于BOC信号，由于主峰值瓣和旁瓣之间自相关函数波形的形状，常规自相关技术 下每码片2个采样的采样间距可能导致信号损耗。由于主峰值瓣和旁瓣之间波形的形状， 内插也可能证明是有问题的。对于根据所要求保护主题的B0C(1，1)信号的自相关函数的示例，可通过仅处理 每个码片周期的一部分来执行相关函数。对于一个示例，该部分可包括码片周期的前一半。 对于另一示例，该部分可包括码片周期的后一半。例如，参照图6，一个码片的边界可由码片 边界A和B来描绘。对于一个示例，由边界A和B所描绘的码片当中可在自相关处理期间 处理的部分可包括介于边界A与该码片周期的中部之间的前半部分，其被记为部分C，对于 此示例包括该码片周期的大约前一半。在此示例中，前一半区域C之外的区域D在自相关 处理期间不作处理。参照以上关系式1，由边界A和B界定的码片可代表码片周期T，并且 前半部分C可由范围从tl到t2的部分表示，其中tl = 0且t2 = T/2。对于使用码片周期 的后半部分D的示例，后半部分D可由范围从tl到t2的部分表示，其中tl = T/2且t2 =T。注意，对于此示例，前半部分和后半部分某种程度上是由每个码片中部的BOC信 号转换来定界的。当然，对于这些示例，边界A和B所描绘的码片周期仅是可以此方式作相 关的B0C(1，1)信号中许多码片周期的一个码片周期。此外，尽管此示例描述处理码片周期 的前一半或后一半，采用其他区域大小和其他区域位置的其他示例也是可能的。由于在图 8-9中作为非限制性示例所绘的自相关函数的特性，本文所述的示例可提供对多径误差的 检测。图9是描绘了 B0C(1，1)信号中码序列的前一半码片的自相关函数的示图。如先 前所提及的，其他示例可对B0C(1，1)信号的码序列的各码片的后一半执行自相关函数。如 图9中可见，BOC(Ll)信号的码序列的码片的前一半的自相关函数具有两个峰值，每个峰 值具有以上关于图7-8讨论的常规BOC自相关函数的最大峰值振幅的一半的幅度。图9中 自相关函数的一个特征是这两个峰值的前沿具有不同的(绝对值)斜率。注意，位于码片 偏移量-0. 5处的峰值的前沿具有斜率1，而位于码片偏移量0处的峰值的前沿具有斜率2。图9的自相关函数的特性可提供改善的多径信号检测。例如，该自相关函数的两 个峰值的前沿的不同斜率可导致在存在多径信号的情况下这两个峰值的相对振幅和/或 相对位置的改变。在不存在任何多径信号的理想情况下这两个峰值具有相等的绝对值振幅 并且相隔0. 5个码片的距离。在存在一个或更多个多径信号的情况下相对振幅和相对间隔 的改变可提供在检测和/或估计多径误差时有用的信息。对于另一示例，由于图9的自相 关函数的两个脉冲彼此反相，因此(对于此示例在码片偏移量-0. 25处的)零交叉点在存 在一个或更多个多径信号的情况下往往可能会移动。零交叉的改变可提供在检测和/或估 计多径误差时有用的信息。图10是描绘组合了具有正极性的多径信号1003的直接B0C(1，1)信号1001的每 个码片的前一半的自相关函数(合成信号1005)的示图。如可见的，由于多径信号1003的 影响，此示例中合成信号1005的自相关函数具有两个有不同振幅的峰值。可分析该不同的 振幅以提供多径误差估计和/或检测。如还可见的，由于多径信号1003的影响，合成信号 1005的零交叉已经从-0. 25移到更靠近0的值。可以与不同的峰值振幅相分开或者可相协 同地来分析零交叉的改变以提供多径误差估计和/或检测。此示例中的多径信号1003是 直接信号1001的经延迟且振幅减小的版本。尽管对于此示例多径信号1003被描绘为关于直接信号1001具有正极性，多径信 号以与直接信号相反的极性抵达接收机处也是可能的。对于多径信号具有与直接信号相反 的极性的情形，结果得到的合成信号将因为负极性多径信号所导致的相消作用而具有相对 于直接信号减小的振幅。除了以上结合图7-8所描述的经由B0C(1，1)的自相关来执行多径误差估计和/ 或检测或者结合图9-10所描述的经由前半部相关来执行该估计和/或检测之外，其他示例 可利用两种办法的组合。对于一个示例，以上结合图7-8所描述的相关中两个旁瓣峰值的 前沿的差异可提供估计和/或检测信息，该估计和/或检测信息可协同作为结合图9-10所 描述的自相关函数的两个峰值的前沿的不同斜率的结果所反映的信息一起使用。在一个方 面，关于这两种相关技术的各种峰值的相对振幅和/或相对间隔的改变可协同关于这两种 相关技术在零交叉点中注意到的改变来使用以估计和/或检测多径误差。通过利用使用相关技术的组合可得到的其他可观测量，可提供额外的信息以更加容易、更为准确地检测和/ 或估计多径误差和/或提高检测和/或估计多径误差的能力。图11是通过将BOC信号的码序列中诸码片的前一半的相关函数与BOC信号的码 序列中诸码片中的每一码片的后一半的相关函数相组合来对BOC信号进行自相关的示例 方法的流程图。在框1110，接收包括至少一个二进制偏移载波(BOC)调制信号的信号，该 BOC调制信号用包括多个码片的伪随机噪声序列进行了调制，其中这些码片中的每个码片 具有设定区间。在框1120，将收到信号与这多个码片的各第一部分相关以提供第一功率信 号。各码片的各第一部分包括这多个码片中每个码片的前半部分，其中这些第一部分小于 该设定区间。在框1130，将收到信号与这多个码片的各第二部分相关以提供第二功率信号。 各码片的各第二部分包括这多个码片中每个码片的后半部分，其中这些第二部分小于该设 定区间。在框1140，将第一和第二功率信号相组合以生成合成功率信号。在框1150，至少部 分地基于该合成功率信号的一个或更多个特性来检测所述收到信号中多径信号的存在性。对于此示例，将第一和第二功率信号相组合可包括将功率信号相加。对于另一示 例，可将这两个功率信号彼此相减。此外，可至少部分并发地执行这两个相关操作。对于其 他示例，可相继地执行相关操作。根据所要求保护的主题的方法可包括框1110-1150的全 部或者与之相比更多或更少的框。另外，框1110-1150的次序仅仅是一个示例次序，并且所 要求保护的主题内容的范围在此方面不受限定。图12是描绘了通过将BOC信号的码序列中诸码片的前一半的自相关相关函数与 BOC信号的码序列中诸码片的后一半的自相关相关函数相加来对BOC信号进行相关的示 图。这些自相关函数可用与以上结合图9-11讨论的类似的方式来执行。对于一示例，对 BOC(Ll)信号的多个码片中每个码片的前一半执行自相关函数，由此产生类似于图12中 顶端所示的函数。对B0C(1，1)信号的多个码片中每个码片的后一半执行又一相关，从而产 生类似于图12当中所示的函数。码片前半部的自相关可在码片后半部的自相关之前，或者 执行次序可以颠倒。其他示例可为码片前半部和后半部提供并发自相关过程。由于相关期在码片前半部和码片后半部之间并不交叠，因此这两个函数可被相加 而不会添加任何额外噪声。将码片前半部和后半部的自相关函数相加所得到的波形在图12 的底端绘出。注意，图12底端的波形类似于以上结合图8所述的B0C(1，1)自相关。通过 分开地处理这两半部分并随后将它们相组合，就能够使用比原本在常规B0C(1，1)自相关 操作下更为简单和/或更为高效的自相关过程。图13是描绘了通过将BOC信号的码序列中诸码片的前一半的相关函数减去BOC 信号的码序列中诸码片的后一半的相关函数来对BOC信号进行相关的示图。此示例中这些 自相关函数可用与以上结合图9-11讨论的类似的方式来执行。对于一示例，对B0C(1，1) 信号的码序列的码片中每个码片的前一半执行自相关函数，由此产生类似于图13中顶端 所示的函数(同样参见图12中所示的顶端波形)。对B0C(1，1)信号的码序列中诸码片的 后一半执行又一自相关，从而产生类似于图13中部所示的函数(同样参见图12的中部所 绘的波形)。码片前半部的自相关可在码片后半部的自相关之前，或者执行次序可以颠倒。 其他示例可为码片前半部和后半部提供并发自相关过程。同图12的示例一样，由于相关期在码片前半部和码片后半部之间并不交叠，因此 图13的顶端和中部所绘的两个自相关函数可被组合在一起而不会添加任何额外噪声。对自相关函数中减去码片后半部的自相关函数。从该相减所得 到的波形在图13的底端绘出。通过分开地处理这两半部分并随后将它们相组合，就能够使 用比原本在常规B0C(1，1)自相关操作下更为简单和/或更为高效的自相关过程。以上结合图13所述的相关操作产生与通过用非B0C(1，1)信号处理B0C(1，1)信 号可获得的结果相类似的结果。获得具有相同前沿斜率和相同振幅的两个峰值。从这些特 性可能难以确定多径误差，因为峰值可经历源自密切多径信号的相同影响。然而，零交叉点 可受到影响，且可使用零交叉信息来执行多径检测和/或估计。这提供了一种额外的技术 来估计和/或检测多径。此外，若向传入的GPS或其他非BOC信号应用B0C(1，1)调制则可 获得相同的自相关函数。这样，可使用从GPS或其他非BOC信号的零交叉移动所反映的信 息来检测和/或估计多径误差。图14是用于从卫星捕获周期性重复信号的系统的示例。然而，这仅仅是能够捕获 这种信号的系统的示例，并且可以使用其他系统而不背离所要求保护的主题。如在图14中 所解说的，这样的系统可包括包含处理器1410、存储器1420、以及相关器1430的计算平台 1400。相关器1430可被适配成根据由接收机(未图示)提供的信号产生将直接和/或通 过存储器1420由处理器1410处理的相关函数。相关器1430可在硬件、软件、和/或固件 的任意组合中实现。然而，这些仅仅是可如何实现相关器的示例，并且所要求保护的主题在 这些方面并不被限定。对于一示例，存储器1420可存储处理器1410可访问和可执行的机器可读指令以 提供计算平台的至少一部分。这里，与这样的机器可读指令相结合的处理器1410可适配成 执行本文所讨论的全部或部分过程。在特定示例中，尽管所要求保护的主题在这些方面并 不被限定，但是处理器1410可指导相关器1430如以上所例示地搜索位置确定信号并且从 由相关器1430生成的相关函数推导出测量。图15是示例订户站1500的框图。无线电收发机1570可被适配成用基带信息调 制RF载波信号，诸如将语音或数据调制到RF载波上，以及解调经调制的RF载波以获得如 此的基带信息。天线1572可适配成在无线通信链路上传送经调制的RF载波并且在无线通 信链路上接收经调制的RF载波。基带处理器1560可适配成将来自中央处理单元(CPU) 1520的基带信息提供给收 发机1570以供在无线通信链路上传输。在此，CPU 1520可从用户接口 1510内的输入设备 获得这样的基带信息。基带处理器1560还可适配成将来自收发机1570的基带信息提供给 CPU 1520以供通过用户接口 1510内的输出设备传输。用户接口 1510可包括多个用于输入或输出诸如话音或数据之类的用户信息的设 备。这样的设备可包括作为非限定性示例的键盘、显示屏、话筒、以及扬声器。接收机1580可适配成接收并解调来自卫星的传输，并且将经解调的信息提供给 相关器1540。相关器1540可适配成例如如以上在关系式(1)中所解说的从接收机1580 所提供的信息推导出相关函数。例如对于给定的PRN码，相关器1540可如本文所描述的那 样产生相关函数，该相关函数定义在摆放码相搜索窗的码相范围上，并且定义在多普勒频 率假言范围上。如此，可根据所定义的相干和非相干积分参数来执行个体的相关。相关器 1540还可被适配成从与由收发机1570提供的导频信号有关的信息来推导与导频有关的相 关函数。此信息可被订户站用于捕获无线通信服务。信道解码器1550可适配成将从基带
15处理器1560接收到的信道码元解码成底层源比特。在其中信道码元包括经卷积编码的码 元的一个示例中，这样的信道解码器可包括Viterbi解码器。在其中信道码元包括卷积码 的串行或并行级联的第二示例中，信道解码器1550可包括turbo解码器。存储器1530可适配成存储机器可读指令，这些指令是可执行指令，用以执行在本 文中描述或建议的一个或更多个过程、实现、或其示例。CPU 1520可适配成访问并执行这 样的机器可读指令。通过执行这些机器可读指令，CPU1520可指导相关器1540分析由相关 器1540提供的相关函数、从其峰值推导测量、以及确定对位置的估计是否足够准确。然而， 这些仅仅是可由CPU执行的任务的示例，并且所要求保护的主题内容在这些方面并不受限 定。虽然已解说和描述了目前认为是示例特征的内容，但是本领域技术人员将理解， 可作出其他各种改动并且可换用等效技术方案而不会脱离所要求保护的主题内容。此外， 可作出许多改动以使特定境况适应于所要求保护的主题内容的教导而不会脱离本文中所 描述的中心思想。因此，所要求保护的主题内容并非旨在被限定于所公开的特定示例，相 反，如此所要求保护的主题内容还可包括落入所附权利要求及其等效技术方案的范围内的 所有实现。
权利要求
一种方法，包括接收包括至少一个二进制偏移载波(BOC)调制信号的信号，所述BOC调制信号用包括多个码片的伪随机噪声序列进行了调制，所述码片中的每个码片具有设定区间；将所述收到信号与所述多个码片的部分作相关以提供功率信号，所述码片的所述部分小于或等于所述设定区间；以及至少部分地基于所述功率信号的一个或更多个特性来检测所述收到信号中多径信号的存在性。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述收到信号与所述多个码片的部 分作相关包括将所述收到信号与包括所述多个码片中每个码片的大约前一半的部分作相关。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述收到信号与所述多个码片的部 分作相关包括将所述收到信号与包括所述多个码片中每个码片的大约后一半的部分作相关。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二进制偏移载波调制信号包括B0C(1， 1)信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收信号包括至少部分地从卫星接收 所述信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述卫星包括Galileo卫星。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收信号包括在订户站处接收所述信号。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测多径信号的存在性包括演算所述 功率信号的两个或更多个峰值之间的振幅差异。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测多径信号的存在性包括演算所述 功率信号的两个或更多个峰值之间的距离。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测多径信号的存在性包括演算所述 功率信号的零交叉点的改变。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括至少部分地基于所述功率信号的一 个或更多个特性来估计多径信号。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述估计多径信号包括演算所述功率信 号的两个峰值之间的振幅差异。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述估计多径信号包括演算所述功率信 号的两个或更多个峰值之间的距离。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述估计多径信号包括演算所述功率信 号的零交叉点的改变。
15.一种方法，包括接收用包括多个码片的伪随机噪声序列调制的信号，所述码片中的每个码片具有设定 区间；将所述收到信号与所述多个码片的第一部分作相关以提供第一功率信号，所述码片 的所述第一部分包括所述多个码片中每个码片的前半部分，所述第一部分小于所述设定区间；将所述收到信号与所述多个码片的第二部分作相关以提供第二功率信号，所述码片 的所述第二部分包括所述多个码片中每个码片的后半部分，所述第二部分小于所述设定区 间；将所述第一和第二功率信号相组合以生成合成功率信号；以及至少部分地基于所述合成功率信号的一个或更多个特性来检测所述收到信号中多径 信号的存在性。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述组合第一和第二功率信号包括将所 述第一和第二功率信号相加在一起。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述组合第一和第二功率信号包括将所 述第一和第二功率信号中的一个功率信号减去所述第一和第二功率信号中的另一个功率 信号。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述将所述信号与所述多个码片的第一 部分作相关是与所述将所述信号与所述多个码片的第二部分作相关并发地执行的。
19.一种方法，包括接收用伪随机噪声序列调制的信号；将所述收到信号与B0C(1，1)信号作相关以提供功率信号；以及至少部分地基于所述功率信号的一个或更多个特性来检测和/或估计所述收到信号 中多径信号的存在性。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述检测和/或估计多径信号的存在性包 括演算所述功率信号的零交叉点的改变。
21.一种物品，包括存储介质，所述存储介质包括存储于其上的机器可读指令，所述机器可读指令在由计 算平台执行时适于使所述计算平台接收包括至少一个二进制偏移载波(BOC)调制信号的信号，所述BOC调制信号用包括 多个码片的伪随机噪声序列进行了调制，所述码片中的每个码片具有设定区间；将所述收到信号与所述多个码片的部分作相关以提供功率信号，所述码片的所述部分 小于或等于所述设定区间；以及至少部分地基于所述功率信号的一个或更多个特性来检测和/或估计所述收到信号 中多径信号的存在性。
22.如权利要求21所述的物品，其特征在于，所述将所述收到信号与所述多个码片的 部分作相关包括将所述收到信号与包括所述多个码片中每个码片的大约前一半的部分作 相关。
23.如权利要求21所述的物品，其特征在于，所述将所述收到信号与所述多个码片的 部分作相关包括将所述收到信号与包括所述多个码片中每个码片的大约后一半的部分作 相关。
24.如权利要求21所述的物品，其特征在于，所述检测和/或估计多径信号的存在性包 括演算所述功率信号的两个或更多个峰值之间的振幅差异。
25.如权利要求21所述的物品，其特征在于，所述检测和/或估计多径信号的存在性包括演算所述功率信号的两个或更多个峰值之间的距离。
26.如权利要求21所述的物品，其特征在于，所述检测和/或估计多径信号的存在性包 括演算所述功率信号的零交叉点的改变。
27.一种物品，包括存储介质，所述存储介质包括存储于其上的机器可读指令，所述机器可读指令在由计 算平台执行时适于使所述计算平台接收用包括多个码片的伪随机噪声序列调制的信号，所述码片中的每个码片具有设定 区间；将所述收到信号与所述多个码片的第一部分作相关以提供第一功率信号，所述码片 的所述第一部分包括所述多个码片中每个码片的前半部分，所述第一部分小于所述设定区 间；将所述收到信号与所述多个码片的第二部分作相关以提供第二功率信号，所述码片 的所述第二部分包括所述多个码片中每个码片的后半部分，所述第二部分小于所述设定区 间；将所述第一和第二功率信号相组合以生成合成功率信号；以及至少部分地基于所述合成功率信号的一个或更多个特性来检测和/或估计所述收到 信号中多径信号的存在性。
28.一种物品，包括存储介质，所述存储介质包括存储于其上的机器可读指令，所述机器可读指令在由计 算平台执行时适于使所述计算平台接收用伪随机噪声序列调制的信号；将所述收到信号与B0C(1，1)信号作相关以提供功率信号；以及至少部分地基于所述功率信号的一个或更多个特性来检测和/或估计所述收到信号 中多径信号的存在性。
29.如权利要求28所述的物品，其特征在于，所述检测和/或估计多径信号的存在性包 括演算所述功率信号的零交叉点的改变。
30.一种订户站，包括接收机，用以接收包括至少一个二进制偏移载波(BOC)调制信号的信号，所述BOC调 制信号用包括多个码片的伪随机噪声序列进行了调制，所述码片中的每个码片具有设定区 间；以及相关器，用以至少部分地将所述收到信号与所述多个码片的部分作相关以提供功率信 号，所述码片的所述部分小于或等于所述设定区间；并且所述订户站还适配成至少部分地基于所述功率信号的一个或更多个特性来检测和/ 或估计所述收到信号中多径信号的存在性。
31.如权利要求30所述的订户站，其特征在于，所述相关器还被适配成通过将所述收 到信号与包括所述多个码片中每个码片的大约前一半的部分作相关来将所述收到信号与 所述多个码片的部分作相关。
32.如权利要求30所述的订户站，其特征在于，所述相关器还被适配成通过将所述收 到信号与包括所述多个码片中每个码片的大约后一半的部分作相关来将所述收到信号与所述多个码片的部分作相关。
33.如权利要求30所述的订户站，其特征在于，所述订户站还适配成通过演算所述功 率信号的两个或更多个峰值之间的振幅差异来检测和/或估计多径信号的存在性。
34.如权利要求30所述的订户站，其特征在于，所述订户站还适配成通过演算所述功 率信号的两个或更多个峰值之间的距离来检测和/或估计多径信号的存在性。
35.如权利要求30所述的订户站，其特征在于，所述订户站还适配成通过演算所述功 率信号的零交叉点的改变来检测和/或估计多径信号的存在性。
36.一种订户站，包括接收机，用以接收用包括多个码片的伪随机噪声序列调制的信号，所述码片中的每个 码片具有设定区间；以及相关器，用以至少部分地将所述收到信号与所述多个码片的第一部分作相关以提供第 一功率信号，所述码片的所述第一部分包括所述多个码片中每个码片的前半部分，所述第 一部分小于所述设定区间，所述相关器还至少部分地将所述收到信号与所述多个码片的第 二部分作相关以提供第二功率信号，所述码片的所述第二部分包括所述多个码片中每个码 片的后半部分，所述第二部分小于所述设定区间，其中所述订户站适配成将所述第一和第二功率信号相组合以生成合成功率信号，并且 其中所述订户站还适配成至少部分地基于所述合成功率信号的一个或更多个特性来检测 和/或估计所述收到信号中多径信号的存在性。
37.一种订户站，包括接收机，用以接收用伪随机噪声序列调制的信号；以及相关器，用以将所述收到信号与B0C(1，1)信号作相关以提供功率信号，其中所述订户站适配成至少部分地基于所述功率信号的一个或更多个特性来检测和/ 或估计所述收到信号中多径信号的存在性。
38.如权利要求37所述的订户站，其特征在于，所述订户站还适配成通过演算所述功 率信号的零交叉点的改变来检测和/或估计多径信号的存在性。
全文摘要
本文中所公开的主题内容涉及检测和/或估计多径信号。例如，接收包括至少一个二进制偏移载波(BOC)调制信号的信号。该BOC调制信号用包括多个码片的伪随机噪声序列进行了调制，其中所述码片中的每个码片具有设定区间。在另一方面，将收到信号与这多个码片的部分相关以提供功率信号。这些码片部分小于该设定区间。在又一方面，检测收到信号中多径信号的存在性。对多径的检测至少部分地基于该功率信号的一个或更多个特性。
文档编号G01S1/00GK101952736SQ200980106140
公开日2011年1月19日 申请日期2009年2月20日 优先权日2008年2月20日
发明者R·W·波恩 申请人:高通股份有限公司