專利名稱：全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通訊裝置，特別是涉及一種全球衛(wèi)星定位接收器(Global Positioning Satellite，簡稱GPS)及其中的關(guān)聯(lián)電路(correlating circuit)。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，使得各種原先隸屬于尖端科技使用的設(shè)備也逐漸地帶入日常生活中，進(jìn)而促進(jìn)了人類日常生活食衣住行的便利性。就以全球衛(wèi)星定位接收器而言，已日漸普及于日常生活中，而為大眾所采納使用，例如使用于汽車的導(dǎo)航設(shè)備，便可大幅增進(jìn)駕駛員明確知悉其所在位置以及其目的地的行進(jìn)方向等資訊，使駕駛員不致迷失了方向。
請參閱圖1所示，為一種衛(wèi)星發(fā)射的訊框示意圖。如圖1中的A列所示，衛(wèi)星發(fā)射的訊息是以每30秒為一訊框(Frame)，而每一訊框中則又包含了每個6秒的子訊框(Sub Frame)。圖中的B列顯示，訊框中包含著每秒50位元的導(dǎo)航數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)即資料，以下皆稱為數(shù)據(jù))，也就是說，每位元的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的傳送時間為20ms，這些導(dǎo)航數(shù)據(jù)在傳送前，會先行與圖中的C列所示的辨識衛(wèi)星的C/A碼進(jìn)行互斥或邏輯運(yùn)算，以獲得圖中的D列所示展開表示的數(shù)據(jù)。C/A碼的頻率是1.023MHz，也就是每1ms傳送1023位元的C/A碼，而1023位元則恰為每一衛(wèi)星的辨識C/A碼的長度。衛(wèi)星在訊息傳送的過程中，是以1575.42MHz的載波，運(yùn)用導(dǎo)航數(shù)據(jù)與C/A碼運(yùn)算所得的結(jié)果，來進(jìn)行雙相移鍵(Bi-Phase Shift Key，簡稱BPSK)調(diào)變，如圖中的E列所示，然后才將調(diào)變的訊息傳送出去。
在全球衛(wèi)星定位接收器中，除了使用一射頻前端來接收衛(wèi)星發(fā)射的調(diào)變訊息，以獲得取樣數(shù)字(數(shù)字即數(shù)位，以下皆稱為數(shù)字)數(shù)據(jù)外，更需一關(guān)聯(lián)電路來搜尋C/A碼，以確認(rèn)可接收數(shù)據(jù)的衛(wèi)星。目前共有24個衛(wèi)星平均散落于六個軌道平面上，一般而言，只要有三到四個衛(wèi)星便能提供位置的定位，當(dāng)然衛(wèi)星數(shù)目愈多，愈能提供更精準(zhǔn)的定位。此外，因應(yīng)都卜勒(Doppler)效應(yīng)的影響，此關(guān)聯(lián)電路在搜尋C/A碼過程中，也要參考修正都卜勒效應(yīng)的一修正頻率碼。假設(shè)關(guān)聯(lián)電路獲得的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為IF，而欲搜尋的衛(wèi)星的C/A碼為Code，修正頻率碼為Doppler，則關(guān)聯(lián)電路可運(yùn)用下式的運(yùn)算式
Σ0NmsIF*Doppler*Code···(1)]]>來計(jì)算獲得其最大計(jì)算值，以確認(rèn)可接收數(shù)據(jù)的衛(wèi)星的C/A碼偏移量(offset)及都卜勒修正頻率。其中“*”的意思為乘積運(yùn)算(部分情形下可為一互斥或邏輯運(yùn)算，亦即單一位元的乘積運(yùn)算)，亦即單一位元的乘積運(yùn)算，而N ms的總和累積，是可以變更的選擇。當(dāng)然，如累積的時段愈長，其訊雜比相對較高，則搜尋結(jié)果受到雜訊的影響也就愈小。此種C/A碼的搜尋原理將以7位元的C/A碼為例(一般的衛(wèi)星C/A碼長度為1023位元)來說明。
請參閱圖2所示，為一種7位元的C/A碼產(chǎn)生電路的示意圖。如圖所示，其包括一3位元移位暫存器210及一單位元乘法器220，單位元乘法器220的輸入為移位暫存器210中即將移出的兩位元的值，而單位元乘法器220的輸出，則隨著位元的移出而移入移位暫存器210中。因此，此電路可產(chǎn)生1110010的7位元循環(huán)C/A碼。
在全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路中，為了搜尋此7位元的C/A碼，并決定所接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的偏移量，將運(yùn)用此7位元C/A碼1110010，以及0111001、1011100、0101110、0010111、1001011、1100101等具有不同偏移位元數(shù)的偏移量的偏移碼，來與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行位元乘積及總和運(yùn)算。如以單位元的乘積運(yùn)算而言，則為互斥或邏輯運(yùn)算，如式(1)所示。假設(shè)接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中所含的C/A碼為偏移兩位元的1011100，則與上述1110010、0111001、1011100、0101110、0010111、1001011、1100101等幾組不同偏移位元數(shù)的偏移量的偏移碼，進(jìn)行個別位元互斥或邏輯運(yùn)算后，再求取其總和，則將只有偏移兩位元的1011100這一組與其運(yùn)算的結(jié)果為0，其余的運(yùn)算結(jié)果均為4。如以4為計(jì)算值座標(biāo)的零點(diǎn)，則0的值變成-4，取其平方開根號的結(jié)果得到4，亦即接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中所含的C/A碼與正確偏移量的偏移碼的計(jì)算值為其最大值，而可以一峰值偵測器來檢測。
請參閱圖3所示，為一種關(guān)聯(lián)電路的搜尋結(jié)果波形圖。如圖所示，此關(guān)聯(lián)電路除了搜尋C/A碼的偏移量外，也搜尋了修正都卜勒效應(yīng)的都卜勒修正頻率。由圖中可知，具有峰值計(jì)算值的對應(yīng)的C/A碼偏移量與都卜勒修正頻率，乃為持續(xù)進(jìn)行衛(wèi)星追蹤，以獲得正確的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的C/A碼偏移量與都卜勒修正頻率。
請參閱圖4所示，為一種現(xiàn)有習(xí)知的關(guān)聯(lián)電路的方框示意圖。如圖所示，此關(guān)聯(lián)電路包括C/A碼暫存器405、都卜勒修正頻率碼暫存器410、I記憶體415、Q記憶體420、都卜勒乘法器425、C/A碼乘法器430、I模擬(模擬即類比，以下皆稱為模擬)加法器435、Q模擬加法器440、I模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器445、Q模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器450、平方和開根號計(jì)算器455、積分器460及峰值偵測器465。
其中，C/A碼暫存器405用來儲存欲搜尋的C/A碼，都卜勒修正頻率碼暫存器410用來儲存欲搜尋的都卜勒修正頻率碼，I記憶體415用來儲存射頻前端接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，Q記憶體420則用來儲存移相九十度的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。I記憶體415與Q記憶體420共可儲存20ms的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以提供如式(1)的計(jì)算所需數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將經(jīng)由都卜勒乘法器425與C/A碼乘法器430的乘法運(yùn)算，以獲得各位元的乘積值，然后分別經(jīng)由I模擬加法器435與Q模擬加法器440的運(yùn)算，以獲得所有位元的乘積值的加總值，再分別以I模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器445與Q模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器450，來再次地轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
之后，經(jīng)由平方和開根號計(jì)算器455，以求取I模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器445與Q模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器450轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的平方和，然后，對平方和開根號，以獲得具有絕對值的計(jì)算值。最后，再經(jīng)由積分器460的累積，以將20ms的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的計(jì)算值相加總，并儲存于積分器460的非本質(zhì)記憶體(Non-coherent Memory)470中。此種作法如上所述地是為了降低雜訊的影響，累積的時段愈長，其訊雜比相對會較高，計(jì)算結(jié)果所受雜訊的影響將愈低。這些累積的計(jì)算值便可經(jīng)由峰值偵測器465的檢測，而獲得正確的C/A碼偏移量與都卜勒修正頻率。
以上現(xiàn)有習(xí)知的關(guān)聯(lián)電路的說明亦可參考美國專利第5,896,304和6,009,118號，故知，此關(guān)聯(lián)電路明顯地會存在有以下的缺點(diǎn)1、使用模擬加法器來計(jì)算，以獲得所有位元的乘積的加總值，雖然可同時地獲得1023位元C/A碼的乘積的加總值。然而，當(dāng)制程改變時，卻必須重新設(shè)計(jì)將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以致制程可攜性(process portability)不佳。
2、內(nèi)建儲存20ms取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記憶體龐大，造成成本過高。
此外，美國專利第6,383,046號所揭露的關(guān)聯(lián)電路，雖然可改善上述制程可攜性的缺失，但因是先將序列產(chǎn)生的CA碼位元，經(jīng)序列轉(zhuǎn)并列后再并行處理，且未提供可暫存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的緩沖器，故其無法達(dá)到真正的并行處理的效能。
由此可見，上述現(xiàn)有的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路，所要解決的技術(shù)問題是使其應(yīng)用可逐次地輸出欲搜尋的C/A碼的部分位元的C/A碼產(chǎn)生單元、可逐次地輸出欲搜尋的修正頻率碼的部分位元的都卜勒產(chǎn)生單元，以供乘積計(jì)算單元計(jì)算其與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積，以及應(yīng)用可將逐次輸出的部分位元的乘積值予以加總的數(shù)字加總器，而可達(dá)成具有制程可攜性的關(guān)聯(lián)電路。此外，因其C/A碼產(chǎn)生單元與都卜勒產(chǎn)生單元可并行產(chǎn)生多個位元，且具有可暫存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)儲存器，故具有較佳的并行處理效能。其更應(yīng)用外部記憶體來作為儲存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記憶體，而可降低成本，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其包括一接收數(shù)據(jù)儲存器，用以儲存一取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；一介面控制器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器與一外部記憶體，用以控制自該外部記憶體逐次地將來自一射頻前端的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，移入該接收數(shù)據(jù)儲存器中；以及一關(guān)聯(lián)器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器，用以接收該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并依據(jù)該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與代表一衛(wèi)星的一C/A碼及修正都卜勒效應(yīng)的一修正頻率碼的計(jì)算結(jié)果，以搜尋并確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其中所述的接收數(shù)據(jù)儲存器包括可儲存不同時段的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的兩個記憶空間，而該介面控制器會輪流使用該些記憶空間。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其中所述的關(guān)聯(lián)器包括一C/A碼產(chǎn)生單元，以逐次地并行產(chǎn)生代表該衛(wèi)星的該C/A碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該C/A碼的部分位元；一都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地并行產(chǎn)生修正都卜勒效應(yīng)的該修正頻率碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該修正頻率碼的部分位元；一乘積計(jì)算單元，耦接該C/A碼產(chǎn)生單元及該都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地計(jì)算該C/A碼產(chǎn)生單元輸出的該C/A碼的部分位元、該都卜勒產(chǎn)生單元輸出的該修正頻率碼的部分位元與接收的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積；以及一數(shù)字加總與峰值偵測單元，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生一加總值，并搜尋不同的該加總值的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其中所述的C/A碼產(chǎn)生單元包括一C/A碼相位回圈控制器，用以控制逐步地輸出該C/A碼的部分位元。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其中所述的都卜勒產(chǎn)生單元包括一都卜勒頻率回圈控制器，用以控制逐步地輸出該修正頻率碼的部分位元。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其中所述的數(shù)字加總與峰值偵測單元包括一數(shù)字加總器，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生一I加總及一Q加總；一平方和開根號計(jì)算器，耦接該數(shù)字加總器，用以接收該I加總及該Q加總，計(jì)算該I加總及該Q加總的平方和的開根號值；一積分器，耦接該平方和開根號計(jì)算器，用以累加一時段的該平方和開根號計(jì)算器的輸出；以及一峰值偵測器，耦接該積分器，用以搜尋不同的該I加總及該Q加總的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其中所述的時段的長度為可調(diào)整。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其中所述的乘積計(jì)算單元每次可計(jì)算的部分位元數(shù)為31、32、33、64、128或更多位元。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種全球衛(wèi)星定位接收器，其包括一射頻前端，用以接收一射頻訊號，并將該射頻訊號解調(diào)及取樣而獲得一取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以儲存于一外部記憶體中；一接收數(shù)據(jù)儲存器；一介面控制器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器與該外部記憶體，用以控制自該外部記憶體逐次地將該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，移入該接收數(shù)據(jù)儲存器中；一關(guān)聯(lián)器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器，用以接收該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并依據(jù)該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與代表一衛(wèi)星的一C/A碼及修正都卜勒效應(yīng)的一修正頻率碼的計(jì)算結(jié)果，以搜尋并確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星；一數(shù)據(jù)分離器，耦接該關(guān)聯(lián)器，用以依據(jù)確認(rèn)的該衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，以自該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分離產(chǎn)生該射頻訊號載送的一導(dǎo)航數(shù)據(jù)；以及一導(dǎo)航處理器，耦接該數(shù)據(jù)分離器，用以接收該導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以計(jì)算取得一經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與一標(biāo)準(zhǔn)時間數(shù)據(jù)等。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中所述的接收數(shù)據(jù)儲存器包括可儲存不同時段的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的兩個記憶空間，而該介面控制器會輪流使用該些記憶空間。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中所述的關(guān)聯(lián)器包括一C/A碼產(chǎn)生單元，用以逐次地并行產(chǎn)生代表該衛(wèi)星的該C/A碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該C/A碼的部分位元；一都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地并行產(chǎn)生修正都卜勒效應(yīng)的該修正頻率碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該修正頻率碼的部分位元；一乘積計(jì)算單元，耦接該C/A碼產(chǎn)生單元及該都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地計(jì)算該C/A碼產(chǎn)生單元輸出的該C/A碼的部分位元、該都卜勒產(chǎn)生單元輸出的該修正頻率碼的部分位元與接收的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積；以及一數(shù)字加總與峰值偵測單元，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生該加總值，并搜尋不同的該加總值的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中所述的C/A碼產(chǎn)生單元包括一C/A碼相位回圈控制器，用以控制逐步地輸出該C/A碼的部分位元。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中所述的都卜勒產(chǎn)生單元包括一都卜勒頻率回圈控制器，用以控制逐步地輸出該修正頻率碼的部分位元。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中所述的數(shù)字加總與峰值偵測單元包括一數(shù)字加總器，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生一I加總及一Q加總；一平方和開根號計(jì)算器，耦接該數(shù)字加總器，用以接收該I加總及該Q加總，計(jì)算該I加總及該Q加總的平方和的開根號值；一積分器，耦接該平方和開根號計(jì)算器，用以累加一時段的該平方和開根號計(jì)算器的輸出；以及一峰值偵測器，耦接該積分器，用以搜尋不同的該I加總及該Q加總的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中所述的時段的長度為可調(diào)整。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中所述的乘積計(jì)算單元每次可計(jì)算的部分位元數(shù)為31、32、33、64、128或更多位元。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中更包括N個該關(guān)聯(lián)器。
前述的全球衛(wèi)星定位接收器，其中N等于8、10、2或更多。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種全球衛(wèi)星定位接收器，該全球衛(wèi)星定位接收器包括射頻前端、接收數(shù)據(jù)儲存器、介面控制器、關(guān)聯(lián)器、數(shù)據(jù)分離器及導(dǎo)航處理器。其中，射頻前端用以接收衛(wèi)星傳送的射頻訊號，并將射頻訊號解調(diào)及取樣而獲得取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以儲存于例如是導(dǎo)航處理器中的記憶體的外部記憶體中。介面控制器，耦接接收數(shù)據(jù)儲存器與外部記憶體，用以控制自外部記憶體逐次地將儲存的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，移入接收數(shù)據(jù)儲存器中。關(guān)聯(lián)器耦接接收數(shù)據(jù)儲存器，用以接收取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并依據(jù)接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與代表衛(wèi)星的C/A碼及修正都卜勒效應(yīng)的修正頻率碼的計(jì)算結(jié)果，來搜尋并確認(rèn)發(fā)出上述的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的衛(wèi)星。數(shù)據(jù)分離器耦接關(guān)聯(lián)器，用以依據(jù)確認(rèn)的衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，以自上述取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中，分離產(chǎn)生接收的射頻訊號所載送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。而導(dǎo)航處理器則耦接數(shù)據(jù)分離器，用以接收分離產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以計(jì)算獲得所需的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)時間數(shù)據(jù)等。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，其接收數(shù)據(jù)儲存器包括可儲存不同時段的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的兩個記憶空間，而介面控制器會輪流使用這兩個記憶空間，以將接收數(shù)據(jù)儲存器視為乒乓緩沖器(Ping-Pong Buffer)使用。
在一實(shí)施例中，該全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)器包括有C/A碼產(chǎn)生單元、都卜勒產(chǎn)生單元、乘積計(jì)算單元及數(shù)字加總與峰值偵測單元。其中，C/A碼產(chǎn)生單元用以逐次地并行產(chǎn)生代表衛(wèi)星的C/A碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的C/A碼的部分位元。都卜勒產(chǎn)生單元用以逐次地并行產(chǎn)生修正都卜勒效應(yīng)的修正頻率碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的修正頻率碼的部分位元。乘積計(jì)算單元耦接C/A碼產(chǎn)生單元及都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地計(jì)算C/A碼產(chǎn)生單元輸出的C/A碼的部分位元、都卜勒產(chǎn)生單元輸出的修正頻率碼的部分位元與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積。而數(shù)字加總與峰值偵測單元則耦接乘積計(jì)算單元，用以加總乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算所得的乘積，以產(chǎn)生加總值，并搜尋不同的加總值的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的衛(wèi)星。
在一實(shí)施例中，C/A碼產(chǎn)生單元包括一C/A碼相位回圈控制器，用以控制逐步地輸出C/A碼的部分位元。而都卜勒產(chǎn)生單元則包括一都卜勒頻率回圈控制器，用以控制逐步地輸出修正頻率碼的部分位元。
在一實(shí)施例中，其數(shù)字加總與峰值偵測單元包括數(shù)字加總器、平方和開根號計(jì)算器、積分器及峰值偵測器。其中，數(shù)字加總器耦接乘積計(jì)算單元，用以加總乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生一I加總及Q加總。平方和開根號計(jì)算器耦接數(shù)字加總器，用以接收上述的I加總及Q加總，并且計(jì)算I加總及Q加總的平方和的開根號值。積分器耦接平方和開根號計(jì)算器，用以累加一時段的平方和開根號計(jì)算器的輸出。而峰值偵測器則耦接積分器，用以搜尋不同的I加總及Q加總的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的衛(wèi)星。
在一實(shí)施例中，累加的時段的長度為可調(diào)整。
在一實(shí)施例中，乘積計(jì)算單元每次可計(jì)算的部分位元數(shù)為64位元。
在一實(shí)施例中，此全球衛(wèi)星定位接收器更包括N個相同的關(guān)聯(lián)器，其中N為12，每個關(guān)聯(lián)器用以分別搜尋不同衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)與追蹤衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)，以增進(jìn)搜尋的速度。
由上述的說明中可知，因本發(fā)明是應(yīng)用可逐次地并行產(chǎn)生欲搜尋的C/A碼的部分位元的C/A碼產(chǎn)生單元、可逐次地并行產(chǎn)生欲搜尋的修正頻率碼的部分位元的都卜勒產(chǎn)生單元，以供乘積計(jì)算單元計(jì)算其與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積，以及應(yīng)用可將逐次輸出的部分位元的乘積值予以加總的數(shù)字加總器，故可達(dá)成具有制程可攜性的關(guān)聯(lián)電路，及應(yīng)用此關(guān)聯(lián)電路的全球衛(wèi)星定位接收器的制作。此外，更應(yīng)用外部記憶體來作為儲存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記憶體，以降低成本并維持較佳的并行處理效能。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明一種全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路，是應(yīng)用可逐次地產(chǎn)生欲搜尋的C/A碼的部分位元的C/A碼產(chǎn)生單元、可逐次地產(chǎn)生欲搜尋的修正頻率碼的部分位元的都卜勒產(chǎn)生單元，以供乘積計(jì)算單元計(jì)算其與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積，以及應(yīng)用可將逐次輸出的部分位元的乘積值予以加總的數(shù)字加總器，來達(dá)成具有制程可攜性的關(guān)聯(lián)電路。此外，更應(yīng)用外部記憶體來作為儲存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記憶體，以降低成本。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明應(yīng)用可逐次地并行產(chǎn)生欲搜尋的C/A碼的部分位元的C/A碼產(chǎn)生單元、可逐次地并行產(chǎn)生欲搜尋的修正頻率碼的部分位元的都卜勒產(chǎn)生單元，以供乘積計(jì)算單元計(jì)算其與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積，以及應(yīng)用可將逐次輸出的部分位元的乘積值予以加總的數(shù)字加總器，故可以避免數(shù)字計(jì)算電路過于龐大，且具有較佳的效能。
2、本發(fā)明因無模擬加法器，故可達(dá)成具有制程可攜性的關(guān)聯(lián)電路，及應(yīng)用此關(guān)聯(lián)電路的全球衛(wèi)星定位接收器的制作。
3、本發(fā)明應(yīng)用外部記憶體來取代內(nèi)建的儲存20ms取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記憶體，故可以降低成本。
綜上所述，本發(fā)明創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的全球衛(wèi)星定位接收器，其應(yīng)用可逐次地輸出欲搜尋的C/A碼的部分位元的C/A碼產(chǎn)生單元、可逐次地輸出欲搜尋的修正頻率碼的部分位元的都卜勒產(chǎn)生單元，以供乘積計(jì)算單元計(jì)算其與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積，以及應(yīng)用可將逐次輸出的部分位元的乘積值予以加總的數(shù)字加總器，而可達(dá)成具有制程可攜性的關(guān)聯(lián)電路。此外，因其C/A碼產(chǎn)生單元與都卜勒產(chǎn)生單元可并行產(chǎn)生多個位元，且具有可暫存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)儲存器，故具有較佳的并行處理效能。其更應(yīng)用外部記憶體來作為儲存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記憶體，而可降低成本。本發(fā)明具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下特以較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1為一種衛(wèi)星發(fā)射的訊框示意圖。
圖2為一種7位元的C/A碼產(chǎn)生電路示意圖。
圖3為一種關(guān)聯(lián)電路的搜尋結(jié)果波形圖。
圖4為一種現(xiàn)有習(xí)知的關(guān)聯(lián)電路方框示意圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種全球衛(wèi)星定位接收器方框示意圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種關(guān)聯(lián)電路方框示意圖。
2103位元移位暫存器 220單位元乘法器405C/A碼暫存器 410都卜勒修正頻率碼暫存器415I記憶體 420Q記憶體425都卜勒乘法器 430C/A碼乘法器435I模擬加法器 440Q模擬加法器445I模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 450Q模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器455平方和開根號計(jì)算器460積分器465峰值偵測器470非本質(zhì)記憶體500全球衛(wèi)星定位接收器510射頻前端511接收天線 512低雜訊放大器513混波器515本地震蕩器516低通濾波器517模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器518外部記憶體519介面控制器520接收數(shù)據(jù)儲存器530關(guān)聯(lián)器540數(shù)據(jù)分離器550導(dǎo)航處理器600關(guān)聯(lián)電路 610C/A碼產(chǎn)生單元611C/A碼產(chǎn)生器 613C/A碼相位回圈控制器620都卜勒產(chǎn)生單元621都卜勒產(chǎn)生器623都卜勒頻率回圈控制器 630乘積計(jì)算單元631I都卜勒乘法器 633Q都卜勒乘法器635I乘法器 637Q乘法器640數(shù)字加總與峰值偵測單元650數(shù)字加總器651I加總器 653Q加總器
660平方和開根號計(jì)算器670積分器680峰值偵測器具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參閱圖5所示，為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種全球衛(wèi)星定位接收器的方框示意圖。如圖所示，此全球衛(wèi)星定位接收器500，其包括有射頻前端(Radio Frequency Front End)510、介面控制器519、接收數(shù)據(jù)儲存器520、關(guān)聯(lián)器(Correlator)530、數(shù)據(jù)分離器(Data Extractor)540及導(dǎo)航處理器(Navigation Processor)550。其中，射頻前端510是由接收天線511、低雜訊放大器(Low Noise Amplifier)512、混波器(Mixer)513、本地震蕩器(Local Oscillator)515、低通濾波器516及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器517所組成。而圖中的外部記憶體518也可以是導(dǎo)航處理器550中的記憶體，因全球衛(wèi)星定位接收器在搜尋模式時，導(dǎo)航處理器550中的記憶體并不使用，此時，如將其作為儲存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之用，則可進(jìn)一步節(jié)省成本。
如圖所示，接收天線511用以接收衛(wèi)星傳送的射頻訊號，此射頻訊號將經(jīng)由低雜訊放大器512的放大，然后經(jīng)由本地震蕩器515、混波器513與低通濾波器516的解調(diào)，以獲得載波中的基頻訊號，再經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器517的取樣，便可得到接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的取樣率為C/A碼傳送頻率的整數(shù)倍，以本例而言為1.023MHz的整數(shù)倍，如以1倍為例，則每1ms將獲得1023個取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這些取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)將儲存于圖5的外部記憶體518中。如前所述，為了降低接收數(shù)據(jù)中雜訊的影響，此處假設(shè)關(guān)聯(lián)器530欲以20ms的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來累積計(jì)算，如前面所述的式(1)所示，則外部記憶體518將至少儲存20ms的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
介面控制器519依關(guān)聯(lián)器530的運(yùn)算需求，控制逐步地自外部記憶體518中，將儲存的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)移入接收數(shù)據(jù)儲存器520中，以供使用。當(dāng)然，如熟習(xí)此藝者所知，為了不影響關(guān)聯(lián)器530的搜尋速率，故圖中的接收數(shù)據(jù)儲存器520可包括儲存不同時段(每一時段1ms)的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的兩個記憶空間，而介面控制器519則會控制輪流使用這兩個記憶空間，以使接收數(shù)據(jù)儲存器520可視為乒乓緩沖器(Ping-Pong Buffer)來使用。
關(guān)聯(lián)器530由接收數(shù)據(jù)儲存器520中接收上述的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并依據(jù)接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與代表衛(wèi)星的C/A碼及修正都卜勒效應(yīng)的修正頻率碼的計(jì)算結(jié)果，來搜尋并確認(rèn)發(fā)出上述的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的衛(wèi)星，其計(jì)算電路將以圖6為例，而在后述中說明。
如圖所示，為了增進(jìn)搜尋的速度，此全球衛(wèi)星定位接收器可包括N個相同的關(guān)聯(lián)器，其中N的值較佳地為12，以使每個關(guān)聯(lián)器負(fù)責(zé)搜尋與追蹤不同衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)分離器540耦接這些關(guān)聯(lián)器530，用以依據(jù)確認(rèn)的衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，以自上述取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中，分離產(chǎn)生接收的射頻訊號所載送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。而導(dǎo)航處理器550則耦接數(shù)據(jù)分離器540，用以接收分離產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以計(jì)算獲得所需的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)時間數(shù)據(jù)等。這些經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)時間數(shù)據(jù)等，便可傳送至具有例如是地理資訊系統(tǒng)(Geography InformationSystem，簡稱GIS)的電腦中，以提供使用者現(xiàn)在位置與前進(jìn)方向等的地圖資訊。
請參閱圖6所示，為根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種關(guān)聯(lián)電路方框示意圖。如圖所示，此全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路600，其包括接收數(shù)據(jù)儲存器520、介面控制器519及關(guān)聯(lián)器530。而關(guān)聯(lián)器530則包括C/A碼產(chǎn)生單元610、都卜勒產(chǎn)生單元620、乘積計(jì)算單元630及數(shù)字加總與峰值偵測單元640。其中，C/A碼產(chǎn)生單元610包括C/A碼產(chǎn)生器(C/A CodeGenerator)611及C/A碼相位回圈控制器(C/A Code Phase LoopController)613。都卜勒產(chǎn)生單元620包括都卜勒產(chǎn)生器(DopplerGenerator)621及都卜勒頻率回圈控制器(Doppler Frequency LoopController)623。乘積計(jì)算單元630包括I都卜勒乘法器631、Q都卜勒乘法器633、I乘法器635及Q乘法器637。而數(shù)字加總與峰值偵測單元640則包括具有I加總器651與Q加總器653的數(shù)字加總器650、平方和開根號計(jì)算器660、積分器670及峰值偵測器680?，F(xiàn)將其工作原理詳細(xì)說明如下由圖5的射頻前端510傳送而來的20ms的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，將儲存于外部記憶體518中，并由介面控制器519依關(guān)聯(lián)器530的運(yùn)算需求，而控制逐步地自外部記憶體518中，將儲存的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)移入接收數(shù)據(jù)儲存器520，以待與代表衛(wèi)星的C/A碼或C/A碼的移位值及都卜勒修正頻率碼進(jìn)行如式(1)的運(yùn)算。C/A碼產(chǎn)生器611會依據(jù)C/A碼相位回圈控制器613的控制，以并行地產(chǎn)生代表不同衛(wèi)星的C/A碼及不同偏移量的C/A碼的移位值的部分位元，并逐步地輸出所產(chǎn)生的C/A碼的部分位元，例如在1023位元的C/A碼中，每次產(chǎn)生及輸出64位元，則可分成16次輸出。
同樣，都卜勒產(chǎn)生器621則依據(jù)都卜勒頻率回圈控制器623的控制，以并行地產(chǎn)生修正都卜勒效應(yīng)的不同的修正頻率碼的部分位元，并逐步地輸出所產(chǎn)生的修正頻率碼的部分位元，例如在1023位元的修正頻率碼中，每次產(chǎn)生及輸出64位元，則可分成16次輸出。其中，修正頻率碼可以如本實(shí)施例地包括I修正頻率碼與Q修正頻率碼，且I修正頻率碼與Q修正頻率碼的相位相差九十度，以容納取樣時脈頻率的相位誤差。
I都卜勒乘法器631與Q都卜勒乘法器633分別接收都卜勒產(chǎn)生器621逐次輸出的I修正頻率碼與Q修正頻率碼，并與接收數(shù)據(jù)儲存器520輸出的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行乘積運(yùn)算。I乘法器635及Q乘法器637則分別接收I都卜勒乘法器631與Q都卜勒乘法器633的運(yùn)算輸出，并與C/A碼產(chǎn)生器611逐次輸出的C/A碼進(jìn)行乘積運(yùn)算。而這些乘積運(yùn)算結(jié)果將逐次地分別輸出至I加總器651與Q加總器653。
I加總器651與Q加總器653逐次地分別接收I乘法器635及Q乘法器637輸出的乘積運(yùn)算結(jié)果，并求取每次輸出的位元值的總和。以上例每次計(jì)算64位元的乘積而言，在經(jīng)過16次總和計(jì)算之后，I加總器651與Q加總器653將分別輸出1023位元的乘積運(yùn)算的加總值I加總與Q加總。I加總與Q加總輸出至平方和開根號計(jì)算器660，以進(jìn)行I加總的平方加上Q加總的平方，其和再開根號的運(yùn)算，然后進(jìn)入積分器670，以求取1～20ms等時段可調(diào)整的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積運(yùn)算及平方和開根號運(yùn)算的計(jì)算值的累積值。
最后，由峰值偵測器680就取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與C/A碼產(chǎn)生器611變化產(chǎn)生的C/A碼與不同偏移量的C/A碼的移位值，及都卜勒產(chǎn)生器621變化產(chǎn)生的不同修正頻率碼的計(jì)算值中，搜尋其最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的衛(wèi)星。例如，欲搜尋的衛(wèi)星數(shù)目為24顆，衛(wèi)星的C/A碼為1023位元，故具有1023個不同偏移量的C/A碼，而都卜勒修正頻率搜尋的范圍為20個區(qū)段，也就是具有20個修正頻率碼，則峰值偵測器680將就24×1023×20次運(yùn)算的計(jì)算值中，搜尋每顆衛(wèi)星的計(jì)算值中是否具有可接受的峰值，以確認(rèn)該衛(wèi)星傳送的訊息為可接收。當(dāng)然，如熟習(xí)此藝者所知，當(dāng)取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的取樣率大于1倍以上時，則計(jì)算次數(shù)將隨著取樣率的倍數(shù)而倍增。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其包括一接收數(shù)據(jù)儲存器，用以儲存一取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；一介面控制器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器與一外部記憶體，用以控制自該外部記憶體逐次地將來自一射頻前端的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，移入該接收數(shù)據(jù)儲存器中；以及一關(guān)聯(lián)器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器，用以接收該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并依據(jù)該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與代表一衛(wèi)星的一C/A碼及修正都卜勒效應(yīng)的一修正頻率碼的計(jì)算結(jié)果，以搜尋并確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其中所述的接收數(shù)據(jù)儲存器包括可儲存不同時段的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的兩個記憶空間，而該介面控制器會輪流使用該些記憶空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其中所述的關(guān)聯(lián)器包括一C/A碼產(chǎn)生單元，用以逐次地并行產(chǎn)生代表該衛(wèi)星的該C/A碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該C/A碼的部分位元；一都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地并行產(chǎn)生修正都卜勒效應(yīng)的該修正頻率碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該修正頻率碼的部分位元；一乘積計(jì)算單元，耦接該C/A碼產(chǎn)生單元及該都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地計(jì)算該C/A碼產(chǎn)生單元輸出的該C/A碼的部分位元、該都卜勒產(chǎn)生單元輸出的該修正頻率碼的部分位元與接收的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積；以及一數(shù)字加總與峰值偵測單元，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生一加總值，并搜尋不同的該加總值的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其中所述的C/A碼產(chǎn)生單元包括一C/A碼相位回圈控制器，用以控制逐步地輸出該C/A碼的部分位元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其中所述的都卜勒產(chǎn)生單元包括一都卜勒頻率回圈控制器，用以控制逐步地輸出該修正頻率碼的部分位元。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其中所述的數(shù)字加總與峰值偵測單元包括一數(shù)字加總器，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生一I加總及一Q加總；一平方和開根號計(jì)算器，耦接該數(shù)字加總器，用以接收該I加總及該Q加總，計(jì)算該I加總及該Q加總的平方和的開根號值；一積分器，耦接該平方和開根號計(jì)算器，用以累加一時段的該平方和開根號計(jì)算器的輸出；以及一峰值偵測器，耦接該積分器，用以搜尋不同的該I加總及該Q加總的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其中所述的時段的長度為可調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全球衛(wèi)星定位接收器的關(guān)聯(lián)電路，其特征在于其中所述的乘積計(jì)算單元每次可計(jì)算的部分位元數(shù)為31、32、33、64、128或更多位元。
9.一種全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其包括一射頻前端，用以接收一射頻訊號，并將該射頻訊號解調(diào)及取樣而獲得一取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以儲存于一外部記憶體中；一接收數(shù)據(jù)儲存器；一介面控制器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器與該外部記憶體，用以控制自該外部記憶體逐次地將該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，移入該接收數(shù)據(jù)儲存器中；一關(guān)聯(lián)器，耦接該接收數(shù)據(jù)儲存器，用以接收該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并依據(jù)該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與代表一衛(wèi)星的一C/A碼及修正都卜勒效應(yīng)的一修正頻率碼的計(jì)算結(jié)果，以搜尋并確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星；一數(shù)據(jù)分離器，耦接該關(guān)聯(lián)器，用以依據(jù)確認(rèn)的該衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，以自該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分離產(chǎn)生該射頻訊號載送的一導(dǎo)航數(shù)據(jù)；以及一導(dǎo)航處理器，耦接該數(shù)據(jù)分離器，用以接收該導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以計(jì)算取得一經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與一標(biāo)準(zhǔn)時間數(shù)據(jù)等。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中所述的接收數(shù)據(jù)儲存器包括可儲存不同時段的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的兩個記憶空間，而該介面控制器會輪流使用該些記憶空間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中所述的關(guān)聯(lián)器包括一C/A碼產(chǎn)生單元，用以逐次地并行產(chǎn)生代表該衛(wèi)星的該C/A碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該C/A碼的部分位元；一都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地并行產(chǎn)生修正都卜勒效應(yīng)的該修正頻率碼的部分位元，并控制逐步地輸出所產(chǎn)生的該修正頻率碼的部分位元；一乘積計(jì)算單元，耦接該C/A碼產(chǎn)生單元及該都卜勒產(chǎn)生單元，用以逐次地計(jì)算該C/A碼產(chǎn)生單元輸出的該C/A碼的部分位元、該都卜勒產(chǎn)生單元輸出的該修正頻率碼的部分位元與接收的該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積；以及一數(shù)字加總與峰值偵測單元，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生該加總值，并搜尋不同的該加總值的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中所述的C/A碼產(chǎn)生單元包括一C/A碼相位回圈控制器，用以控制逐步地輸出該C/A碼的部分位元。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中所述的都卜勒產(chǎn)生單元包括一都卜勒頻率回圈控制器，用以控制逐步地輸出該修正頻率碼的部分位元。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中所述的數(shù)字加總與峰值偵測單元包括一數(shù)字加總器，耦接該乘積計(jì)算單元，用以加總該乘積計(jì)算單元逐次計(jì)算的乘積，以產(chǎn)生一I加總及一Q加總；一平方和開根號計(jì)算器，耦接該數(shù)字加總器，用以接收該I加總及該Q加總，計(jì)算該I加總及該Q加總的平方和的開根號值；一積分器，耦接該平方和開根號計(jì)算器，用以累加一時段的該平方和開根號計(jì)算器的輸出；以及一峰值偵測器，耦接該積分器，用以搜尋不同的該I加總及該Q加總的最大計(jì)算值，以確認(rèn)發(fā)出該取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該衛(wèi)星。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中所述的時段的長度為可調(diào)整。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中所述的乘積計(jì)算單元每次可計(jì)算的部分位元數(shù)為31、32、33、64、128或更多位元。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中更包括N個該關(guān)聯(lián)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的全球衛(wèi)星定位接收器，其特征在于其中N等于8、10、2或更多。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種全球衛(wèi)星定位接收器及其關(guān)聯(lián)電路，是應(yīng)用可逐次地產(chǎn)生欲搜尋的C/A碼的部分位元的C/A碼產(chǎn)生單元、可逐次地產(chǎn)生欲搜尋的修正頻率碼的部分位元的都卜勒產(chǎn)生單元，以供乘積計(jì)算單元計(jì)算其與接收的取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的乘積，以及應(yīng)用可將逐次輸出的部分位元的乘積值予以加總的數(shù)字加總器，來達(dá)成具有制程可攜性的關(guān)聯(lián)電路。此外，更應(yīng)用外部記憶體來作為儲存取樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記憶體，以降低成本。
文檔編號G01S5/14GK1741397SQ20041005718
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者許家彰 申請人:旺玖科技股份有限公司