[发明专利]解决累积误差的参数估计的可靠性度量

说明书

本申请是国际申请日为2002年11月1日、国际申请号为PCT/US02/35273、 中国国家申请号为02826011.2、题为“解决累积误差的参数估计的可靠性度量” 的申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2001年11月2日提交的美国临时申请号60/337,875的优先权。

发明领域

本发明涉及使用相关分析导出参数估计的领域，尤其涉及这种估计的可靠性 度量，其解决了诸如缺乏视线(line-of-sight)和多径这样的因素。

相关技术

全球定位系统(GPS)是一卫星集合，其中各个卫星在地球表面上方的精确轨道 中运行。各卫星发出一个用对卫星唯一的伪噪声(PN)码调制的信号。每个PN码包 括预定数量的码片。GPS接收机接收一合成信号，该合成信号包括从各个卫星而来 的信号的混合物，这些卫星对于接收机是可见的。接收机内的信号检测器通过确定 接收信号与该卫星的PN码的位移后的型式之间的相关程度，从而检测到来自特定 卫星的传输。如果检测到位移偏置之一的相关值中足够质量的峰值，就认为接收机 已经检测到来自该卫星的传输。

接收机通过检测来自至少四颗卫星的传输而估计其位置。对于每个被检测的 传输而言，接收机使用PN码中的位移来估计发送时间和到达时间之间的延迟(用码 片或码片的分段来表示)。假定已知传输速度，接收机估计其自身和卫星间的距离。 这个所估计的距离定义了卫星周围的一球体。接收机获悉各个卫星的准确轨道和位 置，并且连续地接收对这些轨道和位置的更新。接收机从该信息能确定其距离四颗 卫星的球体相交点的位置(和当前时间)。

FCC已要求，无线通信系统中包括但不限于移动站在内的订户站能够估计它们 的位置以便发起对911以及其它紧急呼叫的快速应答。响应于这种要求，正在作出 努力使订户站装备从GPS卫星传输估计其位置的装置。此外，由于无线通信系统中 的基站或扇区发射用唯一PN码调制的导频信号，因此这些努力还包括允许订户站 从多个基站或扇区、或者基站或扇区和GPS卫星的组合的传输中估计其位置。

GPS接收机中的信号检测器试图从相关函数的峰值中检测卫星的传输，相关函 数的导出是通过：把接收信号(一般是包括来自多个卫星的传输的混合物的合成信 号)与在预定搜索窗定义的范围内的卫星PN码的位移后的型式相乘；然后把预定积 分(integration)时间内相乘的值相加以得到一值，该值表示接收信号和位移后 的PN码之间的相关程度。如果检测到峰值，信号检测器就可以从峰值中估计一个 或多个参数，比如到达时间。

对于某些参数，尤其是到达时间(TOA)，GPS接收机估计TOA估计的均方根误 差(RMSE)以便提供可靠性指示以及要在位置确定过程期间给予TOA估计的权重。 GPS接收机根据接收机处的噪声估计TOA估计的RMSE，这又取决于诸如产生相关函 数期间所采样的积分时间这样的因素。由于卫星传输一般不受到由于缺乏视线或多 径而产生的衰减(degradation)，因此GPS接收机一般在产生RMSE估计时不考虑 这些因素。因而，在信号受到由于缺乏视线和多径而产生的衰减的环境中，GPS接 收机可能过高估计到达时间估计的可靠性，因此在位置确定过程中给予这些估计太 多的权重。范围误差可能被引入订户站的位置估计，这会违犯FCC的要求，其要求 是：用95％的时间内±150米的准确度、以及67％的时间内±50米的准确度来估 计订户站的位置。

相关申请

本申请与美国待批专利申请有关，高通代理人记录号为010374、010375和 010376，由受让人所共有。这些申请完全通过引用被结合于此。

概述

本发明提供了一种为使用相关分析从信号导出的参数估计产生可靠性度量的 方法。该方法通过获得一指示开始，该指示指明了非视线信号条件是否存在或者可 能存在。响应于这些指示之一或两者，方法为参数估计导出可靠性度量。