[发明专利]一种CTTB信号与卫星信号相结合的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过接收GPS卫星(也可是其他定位卫星)信号和CTTB数字电视信号确定接收机空间位置的定位方法，其特征是能提高可见GPS卫星(也可是其他定位卫星)数目不足四颗时的定位概率和可见GPS卫星(也可是其他定位卫星)数目充足时的较GPS(也可是其他定位系统)接收机更高精度的定位。

背景技术

目前，定位系统多是通过定位卫星实现的，例如美国的全球定位系统(GPS)、欧洲的伽利略(Galileo)系统、俄罗斯的GLONASS系统以及我国的北斗系统等等。只要接收到四颗以上的卫星信号，它们就可以通过接收处理卫星发射的伪随机码信号，进而确定用户位置、速度和时间等信息。但是由于卫星从20000公里左右的高空以相对较低的功率向地面发射信号，使得接收机接收到的信号强度很弱，很容易受到干扰的影响，在有楼房遮挡的市区和室内时，很难定位甚至根本无法实现定位。

自2006年8月我国颁布《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》国家标准，并于2007年8月1日开始实施以来，地面数字电视产业在我国获得了蓬勃的发展，目前国内300个地级城市的地面数字电视频道规划已经完成。2009年广电总局首次公开发布了中国地面数字电视标准英文标识为CTTB。

用户接收端通过接收地面数字电视信号除了可实现视频音频节目欣赏外，还可以利用其数字码流确定从电视信号发射塔到接收机的距离，实现无线定位功能。由于地面数字电视将覆盖全国各个县市，而且频谱资源丰富、发射功率大，与卫星导航信号相比，可以抵抗更强的干扰，在有高楼遮挡卫星信号的市区和室内仍然可以实现定位功能。

但是，如果定位只通过地面数字电视信号实现，那么至少需要4个电视信号发射站才能实现3维的定位功能。我国的地面数字电视广播网将通过在城市内组成单频网来提高数字电视信号的覆盖率，但是根据我国目前的城市规模和现阶段地面电视覆盖率测试和单频网试验情况，大多数城市并不需要四个或更多电视信号发射站来实现区域无缝覆盖。由于电视信号发射站数目不足四个时无法单独实现定位功能，使得单独通过地面数字电视信号实现定位在大多数地区并无法真正实现。本发明在不影响地面数字电视广播正常发射和被电视节目用户接收的前提下，根据CTTB信号的特点，充分利用地面数字电视发射站及其发射的CTTB信号和GPS卫星(也可是其它定位卫星)及其发射信号，实现高成功概率的定位和高精度的定位。

发明内容

为了解决由于市区建筑物等遮挡导致的可见GPS卫星(也可是其他定位卫星)不足而无法定位的问题，本发明提供了一种利用CTTB与GPS卫星(也可是其他定位卫星)信号相结合的定位方法，有效利用电视信号发射站与GPS卫星(也可是其他定位卫星)相结合，提高可见GPS卫星(也可是其他定位卫星)不足情况下的定位概率，并在可定位条件下获得更高的定位精度。本发明既适用于单频网环境下多电视信号发射站的情况，又适用于单电视信号发射站的情况。

本发明提供的定位方法其步骤为：接收机接收GPS卫星(也可是其他定位卫星)信号，并进行信号处理，获得可见GPS卫星(也可是其他定位卫星)的位置，伪距信息；接收机接收CTTB信号，确定其电视信号发射站，和与电视信号发射站之间的伪距信息；接收机根据与GPS卫星(也可是其他定位卫星)伪距及相应的卫星坐标、与电视信号发射站伪距及相应的电视信号发射站坐标对接收机进行空间位置的定位。

其中，获得可见GPS卫星(也可是其他定位卫星)的位置，伪距信息的方法，与现有GPS接收机方法相同。

其中，接收机接收CTTB信号，确定其电视发射站主要针对单频网情况，即在一个城市内存在多个电视信号发射站。确定接收CTTB信号来自哪个电视信号发射站采用的方法为：根据接收机存储的位置信息或在开阔区域通过GPS(也可是其他卫星定位系统)得到的位置信息，对照接收机存储器存储的地理信息，确定接收机所在城市、所在城市各频段发射CTTB信号的模式、所在城市电视信号发射站个数、相应的位置坐标及相对于接收机的方向。接收天线根据接收CTTB信号的到达方向即可判断出接收到的CTTB信号是由哪个电视信号发射站发出及其电视信号发射站的坐标。