[发明专利]确定通信信号中的变化并使用该信息改进SPS信号的接收和处理的方法

说明书

本申请要求1999年7月20日提交的美国临时专利申请号60/144,610的利益，该申请的发明人是Norman F.Krasner，题为“Method for DeterminingMotion of a Mobile Communication Receiver and Using this Informationto Improve GPS Signal Reception and Processing”。

背景

众所周知当移动卫星定位系统(SPS)接收机(如全球定位系统接收机)从SPS卫星捕获SPS信号时，它的移动将影响SPS接收机的位置确定功能。移动SPS接收机的速度越快，捕获/搜索过程的时间损耗就越多。移动SPS接收机的较快速度还影响SPS信号的跟踪(在捕获过程之后)。来自SPS接收机移动的多普勒效应会引起这些问题，SPS接收机的移动与高速移动的轨道SPS卫星的移动混合。本领域中熟知预测由于SPS卫星移动引起的多普勒效应的几种技术。这些技术对于固定SPS接收机(它可能可以移动)尤其有用。美国专利号4,445,118和5,841,396，PCT公布号WO 98/25157中描述了这种技术。这些技术通常假设SPS接收机本质上固定(如固定在地球表面或缓慢移动，如人步行的速度)。当SPS接收机在汽车中移动时，由于SPS接收机的快速移动引起的有效多普勒效应与固定SPS接收机的估计多普勒效应显著不同。因此，虽然现有技术有助于多种情况，但是在SPS接收机高速移动时是不利的。

发明内容

本发明涉及确定通信信号中变化并使用该变化的相关信息影响SPS信号处理(如，接收)的方法和装置。在一典型方法中，确定通信接收机接收到的通信信号的变化。基于该变化，确定一个参数，根据高参数处理来自SPS卫星的SPS信号。例如，该参数可以表示移动信息，该移动信息可用于确定在从至少一个SPS卫星捕获SPS信号的过程中搜索SPS信号的频带。这种移动信息的实例包括通信信号包络中衰落之间的衰落速率或时间。在另一实例中，监控通信发射机发射的通信信号电平的变化，或者监控改变这种电平的指令。

本发明还描述了装置，如包括SPS接收机和通信接收机的移动通信系统。

附图概述

用实例说明本发明，而不起限制作用，在附图中相同的标号表示类似的单元。

图1显示了根据本发明的一个方面，描述典型方法的流程图。

图2显示了根据本发明，另一方法的流程图。

图3显示了根据本发明的装置的实例。

图4显示了测量到的瑞利包络的实例。

图5显示了信号电平相交速率相对于特定电平(分贝)的曲线图的实例。

图6显示了对于各种车辆速度，平均衰落周期的曲线图的实例。

详细描述

本发明描述了用于确定通信信号中变化并使用该变化的相关信息处理SPS的方法和装置信号。以下描述和附图说明了本发明，但不构成对本发明的限制。在以下描述中，为了解释的目的，描述了多个特定细节，以提供对本发明的彻底理解。然而，对本领域熟练的技术人员显而易见的是没有这些特定细节也可以实现本发明。在其他实例中，在框图中显示了公知的结构和装置，以便于解释。

在一个实施例中，当SPS接收机经历移动时，本发明处理卫星定位系统(SPS)信号，如来自GPS卫星的GPS(全球定位系统)信号。在这种SPS接收机移动的情况下，GPS信号的频率由于来自SPS接收机移动的多普勒效应而移动。这使得更难捕获GPS信号，并且引起跟踪信号中的困难。如果能够获得辅助信息资源向GPS接收机提供移动信息，那么接收机可以使用该信息改变其捕获策略。例如，如果知道移动较小，那么多普勒效应(由于GPS接收机的移动引起的)将是次要的，并且GPS接收机能够避免宽多普勒区域上的较长搜索，该过程通常导致较长的捕获时间。

在一个实施例中，本发明提供了在GPS接收机与工作通信装置结合或接近时，确定这种平台移动的方法。

本发明的优点在于可以避免用于确定移动的专用外部设备，如加速计、陀螺仪、速度计等等。这种设备可能较昂贵，需要大规模安装，并且可能不实用，尤其对于对成本敏感的移动用户应用。

本发明的较佳实施例是带有集成GPS接收机的小区电话。然而，本发明能等效地较佳工作于小区电话或与小区电话通信的其他通信装置(如，通过连续的有线链路或小范围的无线链路)，其中小区电话接近于通信系统，它们共用类似的平台移动。