[发明专利]用于从多个GNSS卫星系统同时接收信号的接收机

说明书

本发明描述了一种用于同时接收和处理来自多个导航卫星系统星座的多颗卫星的信号的方法、接收机和移动终端。在所述方法中，来自多个导航卫星系统的卫星信号被转换成中频，并且一起地被从模拟信号转换为数字信号，但随后根据每个导航卫星系统在数字域中而被分离出来。

相关申请的交叉引用

本申请请求于2013年6月12日提交的美国临时专利申请No.61/834,143的优先权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上与从卫星导航系统接收信号有关，更具体地，与从多个全球导航卫星系统(GNSS)星座的卫星同时接收信号有关。

背景技术

卫星导航系统向地球上的接收机提供定位和时钟信息。每个系统具有其自身的环绕地球的卫星星座，并且，为了计算其位置，地球上的接收机使用系统星座的“在视野内”(即在上方的天空中)的卫星。全球导航卫星系统(GNSS)经常被用来通称这样的系统，即使这样的导航卫星系统包括区域的和增强的系统—即系统并不是真正的“全球的”。除非另有明确标注，否则本文中使用的术语“GNSS”覆盖任何类型的导航卫星系统，而不管全球与否。

在计划中的以及现在运行中的GNSS系统的数目正在增加。广为人知的、广泛使用的，并且真正全球化的美国全球定位系统(GPS)已经被另一个全球系统，俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)系统加入，并且现在正在被欧洲的伽利略和中国的北斗(其第二代也被称为指南针)系统加入—它们中的每一个都有，或者将具有其环绕全球的自身的卫星星座。区域性的系统(那些不是全球化的，但是旨在覆盖全球的某个特定区域)包括现在正在发展中的日本的准天顶卫星系统(QZSS)和印度区域导航卫星系统(IRNSS)。增强的系统通常也是区域性的，并且在例如来自地面站和/或额外的导航辅助的消息方面“增强”现有GNSS系统。这些包括广域增强系统(WAAS)、欧洲同步卫星导航覆盖服务(EGNOS)、多功能卫星增强系统(MSAS)、和GPS辅助地理增强导航(GAGAN)。区域性的GNSS系统，例如QZSS，也可作为增强系统运行。

所述四个正在运行的或者即将运行的真正“全球性”的GNSS，即，GPS，格洛纳斯，伽利略和北斗，正在提供，和/或者将要提供空前数量的在上空的卫星，通过这些卫星GNSS接收机能够使用每个GNSS系统发送的“开放服务”信道计算其位置。GPS发送开放服务L1信号，并且截止2012年12月在其星座内具有32颗工作卫星，其构成了24颗运营卫星，其中，4颗卫星在6个不同的轨道平面上，这保证任意时刻在地球上的任何一点的上空至少有6颗卫星。格洛纳斯发送开放服务L1信号，并且截止2013年7月在其星座中有29颗卫星，其中，23颗是运营卫星。伽利略发送开放服务E1信号，并且计划有30颗卫星，分布在3个轨道平面上，并且预期可以保证任意时刻在“大多数位置”的上空将有6-8颗卫星。北斗-2，也被称为指南针，发送开放服务B1信号，并且在其星座内将有35颗卫星。

因此，在不远的将来，任意时刻在一个GNSS接收机的上空可以有最少30和最多超过50颗卫星是可用的—如果该GNSS接收机能够从全部4个GNSS系统接收信号。然而，不同的GNSS系统使用不同的信号构成，并且它们中的多数使用不同的频率，使得在没有过度功耗和/或者接收装置复杂性的情况下从全部4个GNSS星座中的卫星同时接收信号很困难。

因此，需要一个解决方案来使GNSS接收机可以从全部4个GNSS星座同时接收卫星信号，而不需要过度的功耗和/或者过度的设备复杂性。

发明内容

本发明至少解决上述问题和缺点，并且至少提供以下所述的优点。根据本发明的一个方面，GNSS接收机被配置来从多个GNSS星座同时接收信号。根据本发明的另一个方面，单个的模拟接收链在GNSS接收机中被用来从多个GNSS星座同时接收和处理信号。根据本发明的又一个方面，来自多个GNSS星座的信号只有在包含来自多个GNSS星座的全部信号的接收信号已经被从模拟转换到数字之后才被从彼此分离出来。