[发明专利]自适应时分复用卫星信号接收装置

说明书

技术领域

本发明是关于卫星信号接收装置，特别是关于用于全球导航卫星系统或其它系统的卫星通信的自适应时分复用接收装置。

背景技术

对于侦测载于全球导航卫星系统(global navigation satellite system，以下简称为GNSS)，譬如全球定位系统(global positioning system，以下简称为GPS)、格洛纳斯全球导航卫星系统(GLObal NAvigation Satellite System，GLONASS)、伽利略系统等中展频(spread spectrum)信号的数据的接收装置来说，有三个域应该被考虑：可视卫星识别码，多普勒频率，以及码相位。在冷起动状态，譬如当接收装置开始运作时，可视卫星识别码(ID)，多普勒频率以及码相位全都为未知。因此，尝试这三个域的所有可能的组合是必要的。包含一个特定卫星识别码，一个特定多普勒频率以及一个特定码相位的组合被称为一个“假设”(hypothesis)。参考图1，对于卫星SVx，如果有M个可能的多普勒频率DF0，DF1...DFm-1和N个码相位CP0，CP1...CPn-1需加以尝试，则有M×N个假设。参考图2，进一步推论，当有X个卫星SV0，SV1...，SVx-1，假设的总数是X×M×N。在最坏的情况下，为获取一个特定GPS信号，需要完成X×M×N次相关性计算尝试。在某些应用中，需要采用一半或四分之一芯片码间隔以获得更高的追踪准确度。因此导入额外的因子P。当芯片码间隔是半芯片时，则P＝2；当芯片码间隔是四分之一芯片时，则P＝4。以此类推，则假设总数为X×M×N×P。

如果在接收装置中只有一个相关器可用，最直观的方法是逐一尝试所有假设。如果有两个相关器可用，则可同时尝试两个假设。因此，速度可以倍增。显然，如果要大幅度提高速度，就需要大量的相关器。这样将增加成本以及硬件复杂度。

用于GPS信号的伪随机码的芯片速率是1.023兆赫兹(MHz)，就是1毫秒的周期内发送1023芯片。因此，如果相关器的时钟频率只有1kHz，则需要具有1023对乘法器和加法器的相关器来对所接收的信号进行相关性计算。搜寻的速率是每毫秒一个假设。但是，实际上，具有1023对乘法器和加法器的相关器过于复杂，且1kHz的时钟频率过慢。通过提升时钟频率，可减小相关器的规模以达到同样效果。例如，如果使用33kHz的时钟频率，则仅需要31对乘法器和加法器。

如上所述，通过增加时钟频率可降低硬件的复杂度，但假设搜寻速率仍是每毫秒一个假设。对于特定卫星和一个特定多普勒频率，在码相位域有1023个假设。如果时钟频率进一步上升到33kHz×1023＝33.759MHz，则对于特定卫星和特定多普勒频率，所有码相位假设可在一毫秒内被尝试。在一些应用中，需要更高的准确度，故需要例如半芯片间隔。则对于特定卫星和一个特定多普勒频率，在码相位域有2046个假设需被尝试。因此，若时钟频率进一步提升到33.759MHz×2＝67.518MHz，则在一毫秒的时间内可尝试2046个假设。因为时钟频率的增加，额外的存储器容量是必需的。但是，这并不是大问题，因为相较于乘法器或加法器，存储器是比较便宜的。除提高时钟频率之外，也必须为各域适当地安排具有搜寻能力的多工分配，以便适应各种各样的应用情况。

发明内容

为减少接收装置的电能消耗，本发明提供了一种自适应时分复用卫星信号接收装置。

自适应时分复用卫星信号接收装置包含相关器以及接收器控制器。相关器，用来以时分复用方式对输入信号执行相关性计算；以及接收器控制器，在指定的时分复用时间槽期间输出失能信号以使接收装置内至少一个预定元件停止作用。

本发明提供的自适应时分复用卫星信号接收装置，基于应用条件，产生失能信号使得特定元件在特定的时间槽期间停止运作，这样一来可以减少接收装置的电能消耗。

附图说明

图1是一特定卫星在码相位域和多普勒频率域的假设的示意图。

图2是可利用的卫星在码相位域和多普勒频率域的假设的示意图。

图3是本发明的GNSS接收器的方框图。

图4是失能信号的一范例的示意图，其中某些特定假设不需被尝试。

图5是失能信号的另一范例的示意图，其中某些特定假设不需被尝试。

图6是失能信号的另一范例的示意图，其中某些特定假设不需被尝试。

图7是图3的失能信号产生器的一实施例的示意图。

具体实施方式