[发明专利]编码产生器、GNSS接收机的相关器与关联方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System， GNSS)接收机，特别是关于一种GNSS接收机中可处理数据信号与领航信号的 相关器，与一种用于相关器的编码产生器。

背景技术

为提高卫星获取与追踪性能，多数现代化全球导航卫星系统(Global  Navigation Satellite System，GNSS)的发展趋势为利用领航信号作为辅助。也就是 说，除了携带导航讯息(message)的数据信号，GNSS中的各卫星更传输领航信号。 这种现代化的GNSS包含新一代全球定位系统(Global Positioning System， GPS)(L1C，L2C，L5频带)，伽利略(Galileo)(L1F(亦称为E1)，E5ab，E6C频带)与 北斗(Compass)卫星系统。

以伽利略L1F为例，各卫星传输两类信号，数据信号与领航信号。如上所 述，数据信号携带导航讯息。相对的，领航信号没有数据(dataless)。数据信号与 领航信号皆分别透过不同的测距码(ranging code)，或者说，虚拟随机噪声(Pseudo  Random Noise，PRN)码调变。除了PRN码，其还被称为基本测距码(primary  ranging code)，领航信号更透过已知二级码(secondary code)调变。数据信号根据 250符号每秒(symbol per second，sps)的数据符号调变。也就是说，基本测距码周 期为4ms，每4ms传输一个数据符号。数据符号一般未知。领航信号也包含相 同的4ms的基本测距码周期。二级码为25码片(chip)。领航二级码序列是已知 的。各二级码的码片在此被称为领航符号。二级码周期为4×25＝100(ms)。也 就是说，二级码每100ms转变(transit)一次。由于领航信号已知，积分间隔 (integration interval)可大幅延长至很长的周期，例如几秒。

现代GNSS接收机包含接收机处理器，用来利用接收机中相关器输出的相 关结果执行导航。GNSS接收机需要在不同环境下获取和/或追踪数据信号和/或 领航信号。也就是说，视应用情况而定，接收机处理器可能只需要数据信号或 领航信号的相关结果或者需要两者相关结果的组合。例如，在冷启动状态(cold  start state)，接收机透过相关器的全部工作负荷只获取卫星的领航信号。获取领 航信号后，得到的信息(例如都卜勒频率(Doppler frequency)，编码相位(code phase) 及类似信息)可用于解扩(despread)与解调相同卫星的数据信号。假若有足够的辅 助信息，则有利于相关器获取和/或追踪领航与数据信号，以提高信噪比(Signal to  Noise Ratio，SNR)，并由此提高效能。如上所述，领航信号没有数据，因此通 过使用领航信号可使用长相干(coherent)积分时间以得到高信噪比。追踪领航信 号可用于检测例如多径干扰(multipath interference)，人为干扰等故障。为得到导 航讯息，需要追踪与解码数据信号。假若信号强度弱，则优选数据信号与领航 信号相关结果的组合，来减少噪声影响。除了上述条件，仍可有其它不同条件， 需要不同的选择。

如上所述，接收机的相关器有不同的情况。假若领航信号与数据信号分别 经由不同的相关器处理，则处理数据信号的相关器或处理领航信号的相关器可 能经常闲置，这将造成硬件的浪费。因此，数据相关与领航相关共享同一硬件 资源是有需要的。由数据与领航信号共享相关器是一项重要的工作，以更灵活 与高效地配置相关器。

发明内容

为解决上述数据信号与领航信号无法共享相关器，从而造成硬件资源浪费 的问题，本发明提出一种全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System， GNSS)接收机的相关器、编码产生器与GNSS接收机的关联方法，以达成数据 与领航信号共享相关器的效果。