[发明专利]使用近地轨道(LEO)卫星的本地时钟频率校准有效

专利信息
申请号: 200980154034.3 申请日: 2009-12-23
公开(公告)号: CN102272625A 公开(公告)日: 2011-12-07
发明(设计)人: G·M·格特;D·惠兰;B·G·弗瑞尔;R·W·布伦利;C·J·马腾斯;A·T·哈达德 申请(专利权)人: 波音公司
主分类号: G01S19/23 分类号: G01S19/23
代理公司: 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人: 赵蓉民
地址: 美国伊*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 使用 轨道 leo 卫星 本地 时钟 频率 校准
【权利要求书】:

1.一种从卫星向设备传递频率稳定度的方法,所述方法包含:

从所述卫星接收信号;

从所述卫星信号确定码相位;

接收帮助信息;以及

使用所述码相位和所述帮助信息校准所述设备的本地时钟的频率,从而使所述本地时钟频率与卫星时钟频率基本同步。

2.根据权利要求1所述的方法,其中:

所述校准包含校正所述本地时钟频率,从而补偿与所述卫星和所述设备的相对运动关联的多普勒频移。

3.根据权利要求1所述的方法,其中:

所述校准包含使用所述码相位和所述帮助信息测量所述卫星信号的频率。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述校准包含:

使用所述码相位和所述帮助信息测量所述卫星信号的频率;

校正所测得的所述卫星信号的频率,从而补偿与所述卫星和所述设备的相对运动关联的多普勒频移;

确定所述卫星时钟频率;以及

使用所述卫星时钟频率和校正过的所测得的所述卫星信号的频率来生成用于所述本地时钟频率的频率校正。

5.根据权利要求1所述的方法,其中:

所述卫星信号包含多个消息帧,其中每个消息帧包含时间传递结构消息。

6.根据权利要求5所述的方法,其中:

每个消息帧都进一步包含与通信数据关联的有效载荷比特。

7.根据权利要求5所述的方法,其中:

确定所述码相位包含识别代码,该代码对于所述消息帧中至少一个的所述时间传递结构消息中的每一个来说是唯一。

8.根据权利要求7所述的方法,其中:

所述代码是具有码组的二进制代码,其中所述码组的不同成员之间的互相关性相对低,而所述码组的每个单独成员的自相关性相对高。

9.根据权利要求1所述的方法,其中:

所述帮助信息包含卫星轨道信息。

10.根据权利要求1所述的方法,其中:

所述卫星是近地轨道卫星,即LEO卫星。

11.根据权利要求10所述的方法,进一步包含:

使用校准过的本地时钟频率来锁定全球定位系统信号,即GPS信号;以及

使用所述GPS信号确定所述设备的位置。

12.根据权利要求11所述的方法,其中:

所述校准包含从所述LEO卫星的轨道模型和所述设备的近似位置计算范围变化率。

13.一种接收机单元,包含:

适于从卫星接收信号的天线;

本地时钟;

适于对来自所述卫星信号中的时间传递结构消息的数据进行采样的模数转换器,即A/D转换器;

适于存储帮助信息的存储器;以及

计算机,其适于使用所采样的数据确定码相位,并且使用所述码相位和所述帮助信息确定用于所述本地时钟的频率校正,从而使所述本地时钟频率与所述卫星的时钟频率基本同步。

14.根据权利要求13所述的接收机单元,其中:

所述计算机适于使用所述码相位和帮助信息测量所述卫星信号的频率;以及

所述频率校正包括对所测得的所述卫星信号的频率的多普勒频率校正,从而补偿与所述卫星和所述接收机单元的相对运动关联的多普勒频移。

15.根据权利要求13所述的接收机单元,其中:

所述帮助信息包含所述卫星轨道的星历表;以及

所述帮助信息包含所述接收机单元的近似位置。

16.根据权利要求13所述的接收机单元,其中:

所述时间传递结构消息包含具有码组的二进制代码,其中所述码组的不同成员之间的互相关性相对低,所述码组的每个单独成员的自相关性相对高,并且所述码组的每个成员唯一地识别所述时间传递结构消息的消息帧。

17.根据权利要求13所述的接收机单元,其中:

所述消息帧的身份确定码相位;以及

所述帮助信息包括时隙偏移和从所述卫星到所述接收机单元的距离。

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