[发明专利]改善网络辅助全球定位系统接收器接收性能的方法

说明书

                     技术领域

本发明一般涉及全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，特别涉及一种提高网络辅助GPS接收器灵敏性和性能的方法。

                     背景技术

网络辅助GPS接收器通过数据链接从基站接收GPS卫星信息，通过向网络辅助GPS接收器提供位置估算和接收灵敏性，这使得网络辅助GPS接收器优于通常的GPS接收器。

每个GPS卫星发送两种微波载波信号，L1和L2。1,575.42GHz频率L1包含对应相位的粗捕获码(coarse acquisition code，C/A码)和导航数据消息的调制数据。C/A码具有1ms的周期。

导航数据消息具有50bps(每秒位数)的传输速率，并且提供正在发送的GPS卫星轨道位置、离GPS时间的时钟偏移和其他系统参数。

图1示出导航数据消息的结构。导航数据消息以帧为基础进行发送。每帧含有五个子帧，每个子帧有300位。

GPS接收器对所接收的GPS卫星信号和自动生成的C/A码作范围为1ms的相干积分，并且将GPS卫星信号和自动生成的C/A码的积分值与阀值进行比较，以获取GPS卫星信号。

传统GPS系统限于在相干积分(coherent integration)中C/A码的积分周期(period)仅为1ms，因为它不知道50bps导航数据位在何时改变。

另一方面，由CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)或PCS(Personal Communication Services，个人通信服务)网络提供的CDMA系统时间精确地同步到GPS时间。因此，CDMA或PCS网络上的网络辅助GPS接收器能获得精确的GPS时间信息，并且对直到20ms且与导航数据位相同长的C/A码作相干积分。当C/A码的积分周期增加时，GPS信号的接收灵敏性就得到提高。20ms积分周期与1ms积分周期相比，提高接收灵敏性大约13dB。

为了将C/A码积分周期增加到20ms或更长，GPS接收器必须知道正在工作中的GPS卫星发送的导航数据位。这些导航数据位可以从先前接收的导航数据位得到，但是存在如下问题：

(1)短期数据，占导航数据位60％，有效期大约为1小时。这意味着导航数据位不能以每小时进行获取。目前不可能精确地估计卫星轨道信息在何时改变；

(2)长期数据，占导航数据位的40％，每5或6天进行更新。由于全部长期数据的传输时间为12.5秒，相应导航数据位不能在这个时间长度内获得；并且

(3)如果导航数据位传输时出现时延，或者服务基站没有提供导航数据位的功能，那么获取相应导航数据位是不可能的。

                     发明内容

因此，本发明的一个目的是通过将C/A码和导航数据位的积分时间维持在一个预定时间或更长提供一种提高GPS信号捕获搜索灵敏性的方法。

通过采用一种改善网络辅助GPS接收器接收性能的方法，可以达到上述目的。根据当前CDMA/GPS信息确定当前时间是否可用于TLM/HOW(Telemetry Word/Hand-Over Word，遥测字/切换字)相干积分。当TLM/HOW相干积分立即可用时，使用TLM/HOW相干积分执行GPS信号捕获搜索。然后，确定信号捕获搜索是否成功。如果GPS信号捕获搜索失败，向基站请求导航数据位增加相干积分周期。

                     附图说明

通过结合附图进行如下详细描述，本发明的上述和其他目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中：

图1示出导航数据位的结构；

图2示出包含在导航数据位中的GPS遥测字的结构；

图3示出包含在导航数据位中的切换字的结构；

图4是根据本发明的一个实施例示出网络辅助GPS接收器接收操作的流程图；

图5是根据本发明的另一个实施例示出网络辅助GPS接收器接收操作的流程图。

                  具体实施方式

下面将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。在下面描述中，对熟知的功能或结构不作详细描述，因为它们将以不必要的细节使本发明变得难以理解。