[发明专利]数字相关的方法和设备

说明书

本发明涉及一种数字相关的方法和计算机程序、计算机可读的存储媒体和实现该方法的设备。

许多应用中都存在两个数字信号的相关问题。例如，在包括一个全球定位系统(GPS)接收器的码分多路访问(CDMA)类型的通讯的接收器中，需要一个包含一个伪随机噪声信号(PRN)的入射CDMA信号和一个本地产生的复制PRN信号的相关，以便确定两者之间的相位差，并由此获取和跟踪一个CDMA信号。

这样的信号可以表示为1、1.5、2或更多个位的形式。但是所用的位数越多，电路越复杂，或者，如果通过软件来实现，则处理信号所需的微处理能力就要越强。在US4507748、US4593378、US5239496和US5305245中公布了一些已知的数字相关方法。

本发明的一个目的是提供另外一种高效的数字相关的方法。

依照本发明，提供了一种当第一个和第二个信号中都包含一系列的数值数据值时两个数字的相关方法，和具有操作这种方法的处理装置的设备，相关方法包括以下步骤：

(a)顺序计算第一个和第二个数字信号的相应的数值数据值的乘积，并提供一个这些乘积的累加和；

(b)依据累加和与上限和下限之间的偏差，通过一个预定的量来增加或减少累加和，以便将累加和返回到上述限制等级之间；和

(c)提供一个相关参数，该参数为累加和与上限和下限间的偏差出现次数的函数。

这一方法提供了另外一种高效的数字关联方法。

在一个优选的方法中，相关参数的增加或减小取决于累加和的偏差是高于上限还是低于下限。

在这一方法中，可以很方便地提供作为计数器的相关参数，其中当累加和偏差高于上限时，计数器加1；当累加和偏差低于下限时，计数器减1。

其中累加和存储于一个寄存器中，其中可以通过允许寄存器下溢或上溢来实现步骤(b)。可以利用一个简化的处理结构来完成。

第一个信号可以是一个第三个数字信号的低位表示，或者是一个模拟信号的低位表示，进一步简化了处理。

依照本发明，还提供了一个全球定位系统接收器，包括一个接收器装置，用于接受包括一个目标伪随机噪声码的源信号；和用于产生对应于目标码的早期和后期的复制信号的处理装置，将源信号与早期和后期的复制相关并分别返回早期和后期的相关值，计算一个用于确定是否需要目标码的代码相位鉴别器；其中源信号与早期和后期的复制信号间的相关由下列步骤来执行：

(a)顺序计算源信号与早期和后期信号的相应的数值数据值的乘积，并提供一个这些乘积的累加和；

(b)依据累加和与上限和下限之间的偏差，通过一个预定的量来增加或减少累加和，以便将累加和返回到上述限制等级之间；和

(c)提供早期和后期的相关参数，该参数为累加和与上限和下限间的偏差的出现次数的函数。

当源信号被接受为一个通过目标信号调制的载波信号时，该方法可以进一步包括提供源信号的同相(I)和相差90°(Q)的分量的步骤；其中I和Q分量都与早期(E)和后期(L)复制信号相关，分别产生I_E、I_L、Q_E和Q_L相关值；并且计算作为I_E、I_L、Q_E和Q_L的函数的代码相位鉴别器。

在没有精确的载波锁相情况下，该方法提供了增强的代码相位相关。

理想情况下，早期和后期的相关值的增加或减小取决于累加和的偏差是高于上限还是低于下限。在这一情况下，早期和后期的相关值可以当作计数器，其中当累加和偏差高于上限时，计数器加1；当累加和偏差低于下限时，计数器减1。

累加和被存储到一个寄存器中，可以通过允许寄存器下溢或上溢来实现步骤(b)。

下面仅利用例子，参考附图来说明本发明的实施方案，附图中：

图1A-1E说明依照本发明的方法；

图2概要显示了一个能够实现图1A-1E说明的方法的计算机系统；

图3概要显示了一个使用依照本发明的方法的全球定位系统接收器；

图4概要显示了图3中的全球定位系统接收器的接收器频道和接收器处理器的细节。

参照图1A-1E，参考两个信号说明相关的方法，两个信号都是表示一系列由20×2.5位数据单元组成的一系列数值数据。如图1A中所描述的曲线10，提供对应于一个采样正弦波的第一个参考信号。该信号与如图1B中的曲线11所描述的第二个信号相关。两个信号分别有2和-2的最大值和最小值。