專利名稱：使用共享電路的合成gps定位系統(tǒng)及通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及執(zhí)行雙重功能的接收機(jī)，(a)通過(guò)接收來(lái)自全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)送確定它們的位置以及(b)進(jìn)行去和來(lái)自其它站點(diǎn)的通信以便接收定位命令以及其它信息并作為響應(yīng)發(fā)送表示位置信息的數(shù)據(jù)，該信息通過(guò)接收來(lái)自全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)送來(lái)找到。
背景技術(shù)：
GPS系統(tǒng)與其它通信系統(tǒng)的合成引起了相當(dāng)多的興趣，特別是在個(gè)人和財(cái)產(chǎn)跟蹤領(lǐng)域。這種合成的一個(gè)例子在U.S.專利No.5,225,842中所示。該通信鏈路允許處于移動(dòng)個(gè)人或物體(例如，一個(gè)汽車或動(dòng)物)上的廉價(jià)GPS(全球定位系統(tǒng))接收機(jī)向監(jiān)視這種活動(dòng)的遠(yuǎn)端站點(diǎn)發(fā)射它的精確確定的位置。這種技術(shù)的應(yīng)用包括保安、車船跟蹤、緊急響應(yīng)、存貨控制等。現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)通過(guò)使用分立的GPS接收機(jī)和通信系統(tǒng)之間合適的電氣接口——例如，串行通信口等——將二者結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)這樣的合成。公共的外殼和公共的電源常常是共享的以便降低總體的成本。但是，現(xiàn)有技術(shù)使用分立電路提供完成GPS和通信功能的系統(tǒng)。
因?yàn)楸娝苤狦PS接收機(jī)使用稱為“相關(guān)器”的特殊硬件，處理從多個(gè)衛(wèi)星接收的信號(hào)，因此將兩個(gè)不同系統(tǒng)的大部分電路合成就是不實(shí)際的。這種特殊硬件明顯區(qū)別于諸如蜂窩電話和尋呼機(jī)這樣的通信接收機(jī)和收發(fā)機(jī)中所使用的。在很多通信接收機(jī)中，諸如蜂窩電話和尋呼機(jī)中可見(jiàn)的那些，信號(hào)處理功能使用通用數(shù)字信號(hào)處理集成電路，例如Texas Instruments的TMS 320系列來(lái)完成。因此，兩種不同系統(tǒng)的信號(hào)處理硬件在合成GPS和通信系統(tǒng)中是不兼容的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于在GPS接收機(jī)中控制通信鏈路和處理來(lái)自至少一個(gè)衛(wèi)星的表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括在處理單元中處理來(lái)自至少一個(gè)衛(wèi)星的所述表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)，包括執(zhí)行一種相關(guān)功能，以根據(jù)所述表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)確定一個(gè)偽范圍；通過(guò)使用所述處理單元執(zhí)行控制來(lái)控制經(jīng)過(guò)通信鏈路的通信信號(hào)，而且其中所述處理單元對(duì)發(fā)送到所述GPS接收機(jī)的通信信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
本發(fā)明提供一個(gè)GPS接收機(jī)，包括接收來(lái)自至少一個(gè)衛(wèi)星的表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)的GPS天線；連接到所述GPS天線的數(shù)字處理器，所述數(shù)字處理器處理來(lái)自至少一個(gè)衛(wèi)星的所述表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)，包括執(zhí)行一種匹配濾波功能，以基于所述表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)確定偽范圍，所述數(shù)字處理器也處理通過(guò)通信鏈路接收的通信信號(hào)，所述通信信號(hào)的處理包括對(duì)發(fā)送到所述GPS接收機(jī)的通信信號(hào)的解調(diào)。
本發(fā)明還提供一種用于在集成通信系統(tǒng)中執(zhí)行GPS功能和蜂窩通信功能的方法，所述方法包括在一個(gè)共享的射頻到中頻變換器內(nèi)轉(zhuǎn)換射頻GPS信號(hào)和射頻蜂窩通信信號(hào)，其中，由所述共享的射頻到中頻變換器把所述的射頻GPS信號(hào)從第一頻率轉(zhuǎn)換到低于該第一頻率的第二頻率，以及由所述共享的射頻到中頻變換器把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)從第三頻率轉(zhuǎn)換到低于該第三頻率的第四頻率，而且，所述共享的射頻到中頻變換器包含一個(gè)共享的混頻器，由該混頻器把所述的射頻GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述的第二頻率，以及把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述的第四頻率。
本發(fā)明還提供一種集成通信系統(tǒng)，具有連接到蜂窩通信系統(tǒng)上的GPS接收機(jī)，所述集成通信系統(tǒng)包括一個(gè)共享的射頻到中頻變換器，該變換器被耦合用來(lái)接收射頻GPS信號(hào)和接收射頻蜂窩通信信號(hào)，所述共享的射頻到中頻變換器包含一個(gè)共享的混頻器，該混頻器把所述的射頻GPS信號(hào)從第一頻率轉(zhuǎn)換到低于該第一頻率的第二頻率，以及該共享的混頻器把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)從第三頻率轉(zhuǎn)換到低于該第三頻率的第四頻率。
另外還提供一種集成通信系統(tǒng)，具有連接到蜂窩通信系統(tǒng)上的GPS接收機(jī)，所述集成通信系統(tǒng)包括一個(gè)共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器被耦合用來(lái)接收GPS信號(hào)和接收蜂窩通信信號(hào)，所述共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器把所述的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化GPS信號(hào)以便在該GPS接收機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，以及把所述的蜂窩通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化蜂窩通信信號(hào)以便在該通信系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行處理。
另外還建議一種用于在集成通信系統(tǒng)中執(zhí)行GPS功能和蜂窩通信功能的方法，所述方法包括在一個(gè)共享電路中處理GPS信號(hào)和蜂窩通信信號(hào)，在所述共享電路中的所述處理是處于所述GPS信號(hào)的最終頻率變換和所述所述蜂窩通信信號(hào)的最終頻率變換之后，以及處于所述GPS信號(hào)的數(shù)字化和所述蜂窩通信信號(hào)的數(shù)字化之前，所述的處理被執(zhí)行用來(lái)確定所述GPS信號(hào)和所述蜂窩通信信號(hào)的消息內(nèi)容。
本發(fā)明提供一種合成的裝置，一般是具有GPS接收機(jī)和集成通信接收機(jī)的移動(dòng)系統(tǒng)。在典型的實(shí)施例中，系統(tǒng)包括GPS接收機(jī)，包括接收表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)的GPS天線，并包括一個(gè)處理器，例如數(shù)字處理器，連接到GPS天線以接收表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)并處理這些信號(hào)以便提供——至少在一個(gè)實(shí)施例中——偽范圍信息。該處理器，例如數(shù)字處理器，也處理通過(guò)通信鏈路接收的通信信號(hào)，這樣該處理器通常解調(diào)發(fā)送到合成系統(tǒng)的通信信號(hào)。用這種方式，GPS信號(hào)以及通信信號(hào)的處理在一個(gè)處理器中完成，該處理器在兩種功能之間共享。
在另一個(gè)實(shí)施例中，具有GPS接收機(jī)和集成通信系統(tǒng)——例如通信接收機(jī)——的移動(dòng)系統(tǒng)，包括接收表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)的天線、連接到該天線的變頻器、連接到變頻器的頻綜器、連接到變頻器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及連接到變頻器的數(shù)字處理器。這個(gè)數(shù)字處理器處理表示通過(guò)天線接收的GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)，以便基于表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)確定偽范圍信息。集成通信接收機(jī)包括與GPS系統(tǒng)共享的共享器件，例如天線、變頻器、頻綜器、數(shù)字處理器、連接到數(shù)字處理器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器的存貯器。
本發(fā)明也提供在合成系統(tǒng)中控制通信鏈路和處理表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)的方法。在典型實(shí)施例中，這個(gè)方法包括在處理單元中處理表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)并通過(guò)使用處理單元執(zhí)行控制步驟來(lái)控制通過(guò)通信鏈路的通信信號(hào)，其特征在于處理器單元完成發(fā)送到GPS接收機(jī)的通信信號(hào)的解調(diào)。
在本發(fā)明的典型實(shí)施例中，GPS操作和通信接收/發(fā)送操作在不同時(shí)間進(jìn)行，有利于使用公共(共享)電路。此外，GPS信號(hào)的信號(hào)處理操作一般使用快速傅立葉變換算法以及其他數(shù)據(jù)壓縮方法在可編程數(shù)字信號(hào)處理(DSP)集成電路中完成。這種方法與基于傳統(tǒng)GPS接收機(jī)中方法的傳統(tǒng)相關(guān)器相比提供了更好的捕獲時(shí)間和接收機(jī)靈敏度。將會(huì)理解的是這些處理GPS信號(hào)的方法與在這種DSP集成電路上的可編程DSP實(shí)現(xiàn)相兼容，而且這些同樣的電路可用于實(shí)現(xiàn)基于類似方法的通信解調(diào)器。


本發(fā)明通過(guò)示例而不是通過(guò)限定在附圖的圖中加以說(shuō)明，在這些圖中參考號(hào)表示類似的元件，其中圖1A是具有GPS接收系統(tǒng)以及能夠與基站建立通信的通信系統(tǒng)的移動(dòng)合成系統(tǒng)主要部件的框圖。
圖1B表示圖1A中RF到IF變換器以及頻綜器典型實(shí)現(xiàn)的框圖。
圖2表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中各種處理步驟的流程圖。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的DSP處理器所執(zhí)行的主要運(yùn)算的流程圖。
圖4A、4B、4C、4D以及4E表示在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法處理GPS信號(hào)的各個(gè)階段處的信號(hào)處理波形。
圖5A圖示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的基站系統(tǒng)。
圖5B圖示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中的基站。
圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，具有本振糾正或校準(zhǔn)的GPS移動(dòng)單元。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的合成GPS及通信系統(tǒng)的描述。
圖7B表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的合成GPS及通信系統(tǒng)。
圖8是說(shuō)明根據(jù)發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的合成GPS及通信系統(tǒng)中管理功率消耗中進(jìn)行的各種步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及在使用共享電路的合成系統(tǒng)中進(jìn)行雙重功能的方法和設(shè)備，這里的功能包括(a)通過(guò)GPS信號(hào)處理進(jìn)行位置確定以及(b)通過(guò)射頻通信鏈路進(jìn)行去和來(lái)自其它站點(diǎn)的通信。通過(guò)使用這些功能的共享電路使得共享電路至少執(zhí)行這些功能中的一部分，系統(tǒng)可以降低功率消耗并降低尺寸和成本。此外，與這樣的系統(tǒng)連接有關(guān)的復(fù)雜性就可以降低了。
具有共享電路的合成GPS及通信系統(tǒng)的一個(gè)例子示于圖1A。合成移動(dòng)單元100包括執(zhí)行處理GPS信號(hào)所需的功能以及處理通過(guò)通信鏈路接收的通信信號(hào)所需的功能的電路。該通信鏈路，例如通信鏈路14a，一般是到另一個(gè)部件，例如具有通信天線14的基站17，的射頻通信鏈路。合成移動(dòng)單元100包括GPS天線1和通信天線2，通過(guò)圖1A中所示的預(yù)選濾波器3和4連接到開(kāi)關(guān)6。根據(jù)所發(fā)射/接收的是GPS信號(hào)還是通信信號(hào)，通過(guò)開(kāi)關(guān)6選擇兩個(gè)天線1和2中的一個(gè)。分立的預(yù)選濾波器3和4用于去掉特定信號(hào)波段外的干擾。這樣一個(gè)波段對(duì)應(yīng)于來(lái)自天線1的GPS信號(hào)的波段，而另一個(gè)波段對(duì)應(yīng)于通信信號(hào)可能存在的波段。在一些特殊情況下，如果GPS信號(hào)和通信信號(hào)在頻率上間隔得很近，可以使用單個(gè)天線。應(yīng)該理解的是，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)采集GPS信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)6從預(yù)選濾波器3中選擇輸入到RF到IF變換器7的信號(hào)。當(dāng)采集來(lái)自通信鏈路14a的通信信號(hào)用于解調(diào)時(shí)，開(kāi)關(guān)6從預(yù)選濾波器4中選擇輸入到變換器7的信號(hào)。
開(kāi)關(guān)6的輸出連接到射頻(RF)到中頻(IF)變換器7的一個(gè)輸入。這個(gè)變換器7將該信號(hào)變換為合適的中頻，例如70MHz。然后它提供到更低中頻的另一次變換，例如1MHz。RF到IF變換器7中的每個(gè)變換器一般由放大器和混頻器組成，如圖1B所示。第一變換器的元件一般帶寬足夠?qū)挼桨ㄒ粋€(gè)寬頻率范圍(例如800到2000MHz)而且大多數(shù)情況是能夠處理GPS信號(hào)和更重要的通信信號(hào)所覆蓋的頻率范圍的足夠廣的帶寬。
RF到IF變換器7的輸出連接到模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器8的輸入，對(duì)來(lái)自RF到IF變換器7的輸出信號(hào)數(shù)字化。在某些實(shí)現(xiàn)中，RF到IF變換器7提供相位正交的一對(duì)輸出；在這種情況下，可以使用兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器8的輸出連接到數(shù)字抽樣轉(zhuǎn)貯存貯器9的輸入，可以存儲(chǔ)要處理的數(shù)據(jù)記錄。在一些情況下，如果從A/D轉(zhuǎn)換器8輸出的數(shù)據(jù)率足夠低，這個(gè)存貯器9可以旁路而且數(shù)據(jù)可以直接送到處理器器件10(可能是如所示的DSP芯片或一組數(shù)字處理芯片)。抽樣轉(zhuǎn)貯存貯器9一般用于處理通常存儲(chǔ)在存貯器9中的GPS信號(hào)。抽樣轉(zhuǎn)貯存貯器9一般也用于分組化的通信信號(hào)——即，信號(hào)由數(shù)據(jù)比特突發(fā)組成，后面跟隨很長(zhǎng)的非激活時(shí)間。這是預(yù)計(jì)用于本發(fā)明的通信信令的主要形式。但是，連續(xù)的信令，例如很多蜂窩類型的信號(hào)，也可以以連續(xù)方式由處理器10處理。
在典型的實(shí)施例中，存貯器9雙向地與處理器10連接以便處理器向存貯器9讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，存貯器9可以是常規(guī)的雙端口存貯器，具有連接以接收來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器8的輸出的一個(gè)輸入端口以及連接以接收來(lái)自處理器10的數(shù)據(jù)的另一個(gè)輸入端口。
應(yīng)該理解的是處理器器件10對(duì)通過(guò)通信鏈路14a發(fā)送的通信信號(hào)的接收是通過(guò)在變換器7中變換該通信信號(hào)并將這些信號(hào)通過(guò)變換器8數(shù)字化并將信號(hào)存儲(chǔ)在存貯器9中或直接處理它們來(lái)進(jìn)行的。以這種方式，處理器10將通信信號(hào)解調(diào)以便確定通信信號(hào)中的命令或通信信號(hào)中的其它數(shù)據(jù)(例如，多普勒數(shù)據(jù)或表示視野中衛(wèi)星星歷的數(shù)據(jù))。
當(dāng)需要通過(guò)通信鏈路的發(fā)送時(shí)，處理器10產(chǎn)生要發(fā)射的數(shù)據(jù)以及該信號(hào)的基帶數(shù)字抽樣。然后它使用這些數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制器電路11調(diào)制一個(gè)載波信號(hào)。這種調(diào)制常常是數(shù)字類型的，例如頻移鍵控或相移鍵控。模擬調(diào)制，例如調(diào)頻，也可以使用。調(diào)制所進(jìn)行的載波信號(hào)可以是也可以不是該通信信號(hào)的最終RF頻率；如果它是一個(gè)中頻(IF)，那么要使用另一個(gè)IF到RF變換器12將該信號(hào)轉(zhuǎn)換到該通信信號(hào)最終的RF頻率。功率放大器13將信號(hào)電平放大，而且這種放大的信號(hào)隨后通過(guò)發(fā)射/接收(T/R)開(kāi)關(guān)5被饋入通信天線2，目的是將敏感的接收機(jī)級(jí)與來(lái)自功放13輸出的很強(qiáng)信號(hào)電平隔離。用這種方式，包括表示位置信息數(shù)據(jù)(例如到各個(gè)衛(wèi)星的偽范圍或合成移動(dòng)單元100的緯度和經(jīng)度)的通信信號(hào)被發(fā)射到基站，例如通過(guò)通信鏈路14a到基站17。
可以理解的是至少在一個(gè)實(shí)施例中，使用同一個(gè)頻綜器產(chǎn)生所有操作模式的本振；這些模式包括表示GPS信號(hào)的數(shù)據(jù)的接收、來(lái)自通信鏈路14a的通信信號(hào)的接收以及到通信鏈路14a的通信信號(hào)的發(fā)送。也應(yīng)該注意的是，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，RF到IF變換器7、模數(shù)轉(zhuǎn)換器8、數(shù)字抽樣轉(zhuǎn)貯存貯器9以及處理器芯片10對(duì)于所有操作模式是共用的。當(dāng)然，其它外圍電路，例如電源，一般對(duì)所有這種模式都是共用的。
也將理解的是，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，電源管理電路可以使用存儲(chǔ)在存貯器9中的電源管理算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些算法控制處理器10，處理器10再控制發(fā)射功率控制18。發(fā)射功率控制18對(duì)功放13、變換器12以及調(diào)制器11提供受控的電源信號(hào)，使得在一個(gè)通信信號(hào)發(fā)送之后，發(fā)射功率控制單元18可以使調(diào)制器11、變換器12以及放大器13進(jìn)入低功率狀態(tài)。這些器件一般保持在這種低功率狀態(tài)直到需要通過(guò)通信鏈路14a的另一次發(fā)送。這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)典型例子是雙向?qū)ず粝到y(tǒng)，這里移動(dòng)單元100執(zhí)行雙向接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的功能，而且當(dāng)發(fā)射機(jī)不發(fā)送時(shí)將發(fā)射機(jī)關(guān)掉(或者消耗被降低的功率)。
圖1B提供了RF到IF變換器7和它與頻綜器16關(guān)系的其它一些細(xì)節(jié)，二者都示于圖1B。示于圖1B的一個(gè)雙頻綜器42是共用的，并用于提供可調(diào)的本振(L.O′s)。它們可以被調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同操作模式的不同RF頻率。第一變換器32中的放大器30接收來(lái)自開(kāi)關(guān)6的輸出并放大該輸出以提供到混頻器31的一個(gè)輸入，該混頻器也接收來(lái)自振蕩器41的一個(gè)輸入?；祛l器31的輸出提供給放大器33的輸入，其輸出連接到帶通濾波器(BFP)34的輸入。這個(gè)濾波器34的輸出連接到第二變換器37的輸入，它也包括放大器35和混頻器36?；祛l器36的輸出提供給自動(dòng)增益控制38，自動(dòng)地控制該信號(hào)的增益并提供一個(gè)輸出給低通濾波器39，其輸出被放大器40放大并作為變換器7的輸出提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器8的輸入。本振41和44為兩個(gè)變換器32和33提供可調(diào)的頻率，以便進(jìn)行本發(fā)明接收操作模式中的解調(diào)。這些L.O′s 41和44也為本發(fā)明發(fā)送模式中的調(diào)制器11和變換器12提供可調(diào)的頻率?？梢岳斫獾氖鞘褂猛ㄓ肈SP集成電路芯片(或芯片組中的幾個(gè)芯片)處理一般的通信信號(hào)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。作為這種處理的一個(gè)例子，可以參考Texas Instruments of Dallas，Texas的器件TMS320C545和TMS320C546的數(shù)據(jù)手冊(cè)；這些數(shù)據(jù)手冊(cè)描述了用于歐洲數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的GSM信號(hào)的處理。
當(dāng)接收(例如從基站17)通信信號(hào)時(shí)，處理器10使頻綜器16調(diào)整它的第一本振41，提供一個(gè)輸出頻率，其值以等于SAW濾波器34中心頻率的量或高或低于通信信號(hào)的載波頻率。當(dāng)接收GPS信號(hào)(例如從GPS衛(wèi)星)時(shí)，處理器10使本振41提供一個(gè)輸出頻率，其值以等于SAW濾波器34中心頻率的量或高或低于GPS信號(hào)的載波頻率(U.S.GPS系統(tǒng)的1575.42MHz)。在多數(shù)情況下，第二L.O 44在兩種情況下會(huì)調(diào)到相同的頻率，因此在兩種情況下會(huì)產(chǎn)生相同的最終IF?？梢岳斫獾氖?，在典型實(shí)施例中，處理器10將提供頻綜器16的控制信號(hào)(例如，通過(guò)圖1A中所示的互連14)，以便調(diào)節(jié)GPS信號(hào)接收或通信信號(hào)接收所用的振蕩器(例如，L.O 41)。類似地，當(dāng)通過(guò)調(diào)制器11、而且可選地通過(guò)變換器12的通信信號(hào)的發(fā)送需要本振信號(hào)時(shí)，處理器10將提供頻綜器16的控制信號(hào)。
圖2的流程圖表示了圖1A中的設(shè)備如何用于典型操作情景的一個(gè)例子。在這種情況下，接收機(jī)在通信接收模式中開(kāi)始，以便監(jiān)視來(lái)自通信鏈路14a的通信信號(hào)。因此，在步驟20中，處理器10將變換器7調(diào)諧到通信系統(tǒng)接入信道。這是廣播消息的目標(biāo)用戶地址以及將這種用戶分配到它們可以通信的其它信道上的信道(蜂窩網(wǎng)絡(luò)中是典型的)。如果在步驟21中接收機(jī)被尋址到，那么處理器10將在它的捕獲過(guò)程中調(diào)諧到規(guī)定的信道，在步驟22中精確地測(cè)量載波頻率。這樣做是為了校準(zhǔn)移動(dòng)系統(tǒng)100中的本振。如果來(lái)了一個(gè)確定位置的命令，可以認(rèn)為是步驟23中表示的GPS命令，那么這種載波頻率測(cè)量可以使GPS接收機(jī)補(bǔ)償本振誤差，藉此加快GPS信號(hào)的捕獲。然后接收機(jī)進(jìn)入GPS模式，而且在步驟24處理器10將接收機(jī)重調(diào)到GPS波段并收集和處理GPS信號(hào)?？梢允褂迷谇懊娌僮鬟^(guò)程中通過(guò)通信信道提供的信息；這種信息可能包括衛(wèi)星多普勒信息、差分GPS數(shù)據(jù)、表示視野中衛(wèi)星的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，等。在步驟25，處理器10從GPS信號(hào)中計(jì)算位置信息；一般此時(shí)要計(jì)算視野中衛(wèi)星的偽范圍。與這些過(guò)程有關(guān)的其它細(xì)節(jié)在三個(gè)上面提到的專利申請(qǐng)中描述，Norman F.Krasner在1996年3月8日提交，這三個(gè)專利申請(qǐng)?jiān)诖私Y(jié)合作為參考。步驟25的位置確定操作之后，系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)射模式26，在這里向通信鏈路14a發(fā)射位置信息。根據(jù)該通信系統(tǒng)以及進(jìn)行GPS位置計(jì)算的時(shí)間，在從通信鏈路14a接收消息的過(guò)程中可以使用相同或不同的信道。如果使用不同的信道，那么接收過(guò)程中使用的信道接入過(guò)程可以再次使用。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解到前面的描述是根據(jù)一種操作情景的典型流程圖。這種情景上的其它變化可以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行。例如，可以在通信鏈路的接收或發(fā)送之間進(jìn)行多次GPS測(cè)量；或者，可以在通信鏈路上來(lái)回傳輸大量的通信消息，只有偶爾的時(shí)間分配給GPS信號(hào)處理。
現(xiàn)在解釋處理器10用于處理定位GPS信號(hào)的方式。
在DSP 10中進(jìn)行的信號(hào)處理的細(xì)節(jié)可以在圖3的流程圖和圖4A、4B、4C、4D和4E的圖示幫助下理解。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，執(zhí)行將要描述的信號(hào)處理的機(jī)器碼、或者其它合適的碼被存儲(chǔ)在存貯器19中?？刂仆ㄐ判盘?hào)通過(guò)通信鏈路的接收和發(fā)送(例如，一個(gè)雙向?qū)ず粝到y(tǒng))的合適的碼也可以存儲(chǔ)在程序存貯器19中。其它非易失存貯器件也可以使用。GPS處理的目的是相對(duì)于本地產(chǎn)生的波形確定接收波形的定時(shí)。此外，為了實(shí)現(xiàn)高靈敏度，要處理這種波形很長(zhǎng)的一部分，一般是100毫秒到1秒。
為了理解該處理過(guò)程，第一個(gè)應(yīng)該注意的是每個(gè)接收的GPS信號(hào)(C/A模式)由高速(1MHz)重復(fù)的1023個(gè)符號(hào)的偽隨機(jī)(PN)模式構(gòu)造，通常稱為“碼片”。這些“碼片”組成了圖4A中所示的波形。這個(gè)模式上還加上了從衛(wèi)星以50波特發(fā)送的低速數(shù)據(jù)。所有這些數(shù)據(jù)以在2MHz帶寬內(nèi)測(cè)量的很低信噪比接收。如果對(duì)載波頻率和所有數(shù)據(jù)率的確知達(dá)到了很高的精度，而且沒(méi)有數(shù)據(jù)出現(xiàn)，那么通過(guò)連續(xù)幀彼此相加，可以很大地改善信噪比并大大減少數(shù)據(jù)。例如，在1秒時(shí)間內(nèi)有1000個(gè)PN幀。第一個(gè)這樣的幀可以相干地加到下一幀，其結(jié)果再加到第三幀，等等。結(jié)果將是持續(xù)1023個(gè)碼片的一個(gè)信號(hào)。然后可以將這個(gè)序列的相位與本地參考序列相比較，確定二者之間的相對(duì)定時(shí)，因此建立所謂偽范圍。
上述處理一般是從抽樣轉(zhuǎn)貯存貯器9中存儲(chǔ)的同樣一組接收數(shù)據(jù)中對(duì)視野中的每個(gè)衛(wèi)星分別進(jìn)行，因?yàn)?，一般?lái)自不同衛(wèi)星的GPS信號(hào)具有不同的多普勒頻移而且PN模式彼此不同。
因?yàn)檩d波頻率的未知可能由于信號(hào)多普勒不確定造成超過(guò)5kHz、以及由于接收機(jī)本振不確定造成附加的未知量這個(gè)事實(shí)，上述處理就變得很困難。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)從同時(shí)監(jiān)視來(lái)自視野中衛(wèi)星的所有GPS信號(hào)的基站17發(fā)送這樣的信息來(lái)去除這些多普勒不確定性。因此，就在遠(yuǎn)端單元100中避免了多普勒搜索。本振的不確定性也通過(guò)使用基站到移動(dòng)單元的通信信號(hào)(以及精確的載波頻率信號(hào))而執(zhí)行的AFC操作而大大減少(到大約50Hz)，如圖6所示。
疊加在GPS信號(hào)上的50波特?cái)?shù)據(jù)的出現(xiàn)還限制PN幀的相干相加不超過(guò)20毫秒的周期。即，在數(shù)據(jù)符號(hào)反轉(zhuǎn)進(jìn)一步限制處理增益之前，最多有20幀可以相干相加。附加的處理增益可以通過(guò)匹配濾波和幀幅度(或幅度的平方)相加來(lái)實(shí)現(xiàn)，如下面段落所詳述的。
圖3的流程圖在步驟101開(kāi)始，來(lái)自基站17的一個(gè)命令啟動(dòng)GPS處理操作(在圖3中稱為“定位命令”)。這個(gè)命令包括(在一個(gè)實(shí)施例中)，通過(guò)通信鏈路14a發(fā)送視野中每個(gè)衛(wèi)星的多普勒頻移以及這些衛(wèi)星的標(biāo)識(shí)。在步驟102，遠(yuǎn)端單元100通過(guò)頻率鎖定到從基站17發(fā)送的信號(hào)來(lái)計(jì)算它的本振漂移。另一種方法是利用遠(yuǎn)端單元中的質(zhì)量很好的溫補(bǔ)晶振。例如，數(shù)控TCXO，所謂DCXO，目前可以實(shí)現(xiàn)的精確度是0.1個(gè)百萬(wàn)分之一，或?qū)τ贚1 GPS信號(hào)大約150Hz的誤差。
在步驟104，遠(yuǎn)端單元的處理器10采集C/A碼持續(xù)K個(gè)PN幀的數(shù)據(jù)的抽樣轉(zhuǎn)貯，這里K一般為100到1000(相對(duì)于100毫秒到1秒的持續(xù)時(shí)間)。當(dāng)足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)采集完之后，處理器10可以通過(guò)將RF到IF變換器7和A/D轉(zhuǎn)換器8置于低功率狀態(tài)至少一段時(shí)間(例如，一小段預(yù)定的持續(xù)時(shí)間)，來(lái)降低這些器件消耗的功率。在這段時(shí)間之后，一般要再次給這些器件提供全功率，以便檢測(cè)是否有發(fā)射到遠(yuǎn)端/移動(dòng)單元100的通信信號(hào)。這種低和全功率的周期可以如圖8所示重復(fù)，下面會(huì)討論到。
如下依次計(jì)算每個(gè)衛(wèi)星的偽范圍。首先，在步驟106，為了處理給定GPS衛(wèi)星信號(hào)，從存貯器19中獲取相應(yīng)的偽隨機(jī)碼(PN)。正如所簡(jiǎn)單討論的，優(yōu)選的PN存儲(chǔ)格式實(shí)際上是這個(gè)PN碼的傅立葉變換，每1023個(gè)PN比特以2048個(gè)抽樣的速率抽樣。
抽樣轉(zhuǎn)貯存貯器9中的數(shù)據(jù)以N個(gè)連續(xù)PN幀塊處理，即2048N個(gè)復(fù)抽樣塊(N一般是范圍5到10中的整數(shù))。類似的操作在每塊上進(jìn)行，如圖3底部循環(huán)(步驟108-124)所示。即，這個(gè)循環(huán)對(duì)于要處理的每個(gè)GPS信號(hào)執(zhí)行總共K/N次。
在步驟108，塊的2048N個(gè)數(shù)據(jù)字乘以一個(gè)復(fù)指數(shù)，去掉信號(hào)載波上的多普勒效應(yīng)，以及接收機(jī)本振漂移的影響。為了說(shuō)明起見(jiàn)，假設(shè)從基站17發(fā)送的多普勒頻率加上本振偏移對(duì)應(yīng)于feHz。那么，該數(shù)據(jù)的左乘取函數(shù)e-j2πfenT的形式，n＝
+(B-1)×2048N，這里T＝1/2.048MHz是抽樣周期，塊號(hào)B的范圍從1到K/N。
然后，在步驟110，塊內(nèi)鄰組的N(一般為10)幀數(shù)據(jù)彼此相干相加。即，抽樣0，2048，4096，...2048(N-1)-1加在一起，然后1，2049，4097，...2048(N-1)加在一起，等等。此時(shí)，該塊只包含2048個(gè)復(fù)抽樣。這種求和運(yùn)算所產(chǎn)生的波形在4個(gè)PN幀情況下的例子示于圖4B。這個(gè)求和運(yùn)算可以認(rèn)為是一種在快速卷積運(yùn)算之前進(jìn)行的預(yù)處理運(yùn)算。
然后，在步驟112-118，每個(gè)平均的幀經(jīng)過(guò)一次匹配濾波運(yùn)算，其目的是確定包含在該數(shù)據(jù)塊中包含的接收PN碼和本地產(chǎn)生的PN參考信號(hào)之間的相對(duì)定時(shí)。同時(shí)，也補(bǔ)償了抽樣次數(shù)上的多普勒效應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用諸如在某種意義上用于執(zhí)行循環(huán)卷積的快速傅立葉變換算法這樣的快速卷積運(yùn)算可以大大加速這些運(yùn)算，如現(xiàn)在所描述的。
為了簡(jiǎn)化討論，開(kāi)始忽略了上述多普勒補(bǔ)償。
要執(zhí)行的基本運(yùn)算是將正處理的塊(2048個(gè)復(fù)抽樣)內(nèi)數(shù)據(jù)與本地存儲(chǔ)的類似的參考PN塊相比較，該比較實(shí)際上通過(guò)將該數(shù)據(jù)塊的每個(gè)元素(復(fù))乘以該參考的相應(yīng)元素并將結(jié)果求和。這個(gè)比較稱為“相關(guān)”。但是，單個(gè)相關(guān)只能針對(duì)該數(shù)據(jù)塊的一個(gè)特定開(kāi)始時(shí)間來(lái)完成，而存在2048種可能提供較好匹配的位置。對(duì)于所有可能的開(kāi)始位置的所有相關(guān)運(yùn)算的集合被稱為“匹配濾波”運(yùn)算。在優(yōu)選的實(shí)施例中需要完全匹配濾波運(yùn)算。
PN塊的其他時(shí)間通過(guò)將PN參考循環(huán)移位并重復(fù)執(zhí)行相同的運(yùn)算來(lái)檢測(cè)。即，如果PN碼被標(biāo)為p(0)P(1)...P(2047)，那么循環(huán)移位一個(gè)抽樣得到p(1)P(2)...P(2047)p(0)。這個(gè)修改的序列檢測(cè)確定該數(shù)據(jù)塊是否包含以p(1)開(kāi)始的PN信號(hào)。類似地，該數(shù)據(jù)塊可能以抽樣p(2)，p(3)，等等開(kāi)始，而且每個(gè)都可以通過(guò)將參考PN循環(huán)移位并重復(fù)執(zhí)行該檢測(cè)來(lái)測(cè)定。應(yīng)該很明確的是完整的測(cè)試集應(yīng)該需要2048×2048＝4,194,304次運(yùn)算，每次需要一次復(fù)數(shù)乘法和加法。
可以使用一種更有效的數(shù)學(xué)上等效的方法，利用快速傅立葉變換(FFT)，只需要大約12×2048次復(fù)數(shù)乘法以及兩倍的加法數(shù)目。在這種方法中，在步驟112，對(duì)該數(shù)據(jù)塊和PN塊進(jìn)行FFT。在步驟114，該數(shù)據(jù)塊的FFT乘以該參考的FFT的復(fù)共軛，并在步驟118對(duì)其結(jié)果進(jìn)行逆傅立葉變換。這樣得到的最終數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2048，包含該數(shù)據(jù)塊和該P(yáng)N塊對(duì)所有可能位置的相關(guān)集合。每個(gè)前向或逆FFT運(yùn)算需要P/2log2P次運(yùn)算，這里P是正在處理的數(shù)據(jù)的大小(假設(shè)使用2-基FFT算法)。對(duì)于B＝2048這種情況，每個(gè)FFT需要11×1024次復(fù)數(shù)乘法。但是，如果PN序列的FFT預(yù)存在存貯器19中，正如在優(yōu)選的實(shí)施例中那樣，那么就不需要在濾波過(guò)程中計(jì)算FFT了。因此前向FFT、逆FFT以及FFT的乘積的復(fù)數(shù)乘法總數(shù)為(2×11+2)×1024＝24576，比直接相關(guān)節(jié)省了171倍。圖4C說(shuō)明了這種匹配濾波運(yùn)算所產(chǎn)生的波形。
本發(fā)明的優(yōu)選方法是使用在1023碼片的PN周期上取2048個(gè)數(shù)據(jù)抽樣這樣的抽樣速率。這就允許使用長(zhǎng)度為2048的FFT算法。已知是2或4的基數(shù)的FFT算法一般比其它大小更有效(而且2048＝211)。因此，這樣選擇抽樣速率就大大提高處理速度。優(yōu)選的是FFT的抽樣數(shù)等于一個(gè)PN幀的抽樣數(shù)，這樣可以實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)难h(huán)卷積。即，這種情況允許對(duì)PN碼的所有循環(huán)移位版本測(cè)試該數(shù)據(jù)塊，如上面所討論的。如果FFT的大小選擇為與一個(gè)PN幀長(zhǎng)度不同的抽樣數(shù)，那么可以使用另一類方法，在本領(lǐng)域稱為“重疊存儲(chǔ)”或“重疊相加”卷積。這些方法大約需要上述優(yōu)選實(shí)現(xiàn)的計(jì)算數(shù)目的兩倍。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是可以如何通過(guò)使用各種提供快速卷積運(yùn)算的不同長(zhǎng)度的FFT算法以及各種抽樣速率來(lái)修改上述過(guò)程。此外，一組快速卷積算法的存在也具有需要的計(jì)算數(shù)與Blog2B成比例的特性，而不是直接相關(guān)中所需的B2。很多這種算法在標(biāo)準(zhǔn)參考書(shū)中列舉，例如，H.J.Nussbaumer，″Fast Fourier Transform andConvolution Algorithms，″New York，Springer-Verlag，C1982。這種算法的重要例子是Agarwal-Cooley算法、拆分嵌套算法、遞歸多項(xiàng)式嵌套算法，以及Winograd-Fourier算法，前三種用于進(jìn)行卷積，后一種用于進(jìn)行傅立葉變換。這些算法可以用于替換上面提出的優(yōu)選方法。
現(xiàn)在解釋步驟116中所使用的時(shí)間多普勒補(bǔ)償方法。在優(yōu)選實(shí)現(xiàn)中，由于接收GPS信號(hào)上的多普勒效應(yīng)以及本振不穩(wěn)的影響，所使用的抽樣速率可能不精確地對(duì)應(yīng)于每PN幀2048個(gè)抽樣。例如，已知多普勒頻移可能產(chǎn)生±2700納秒/秒的延遲誤差。為了補(bǔ)償這種效應(yīng)，在上述描述中處理的數(shù)據(jù)塊需要進(jìn)行時(shí)間移位以便補(bǔ)償這個(gè)誤差。例如，如果所處理的塊大小對(duì)應(yīng)于5個(gè)PN幀(5毫秒)，那么從一塊到另一塊的時(shí)間移位可能是±13.5納秒。較小的時(shí)間移位是由于本振的不穩(wěn)定造成的。這些移位可以通過(guò)將連續(xù)數(shù)據(jù)塊時(shí)移單個(gè)數(shù)據(jù)塊所需的時(shí)間移位的倍數(shù)來(lái)補(bǔ)償。即，如果每塊的多普勒時(shí)間移位是d，那么這些塊被時(shí)間移位nd，n＝0，1，2，...。
一般來(lái)說(shuō)，這些時(shí)間移位是一個(gè)抽樣的幾分之一。使用數(shù)字信號(hào)處理方法直接執(zhí)行這些運(yùn)算會(huì)包括使用非整數(shù)的信號(hào)插值方法而且會(huì)產(chǎn)生很高的計(jì)算負(fù)擔(dān)。另一種方法是本發(fā)明的優(yōu)選方法，在快速傅立葉變換函數(shù)中加入該處理。眾所周知d秒的時(shí)間移位等效于將一個(gè)函數(shù)的傅立葉變換乘以e-j2πfd，這里f是頻率變量。因此，時(shí)間移位可以通過(guò)將數(shù)據(jù)塊的FFT，對(duì)于n＝0，1，2，...，1023就乘以e-j2πnd/Tf，對(duì)于n＝1024，1025，...，2047就乘以e-j2π(n-2048)d/Tf來(lái)實(shí)現(xiàn)，這里Tf是PN幀長(zhǎng)度(1毫秒)。這個(gè)補(bǔ)償只對(duì)與FFT處理有關(guān)的處理時(shí)間增加了大約8％。該補(bǔ)償分成兩半，以便保證相位補(bǔ)償在過(guò)0Hz時(shí)的連續(xù)性。
在匹配濾波運(yùn)算完成之后，在步驟120計(jì)算該塊的幅度、或幅度平方。哪一種選擇都幾乎工作得很好。這個(gè)運(yùn)算去掉了50Hz數(shù)據(jù)相位翻轉(zhuǎn)(如圖4D所示)以及剩下的低頻載波誤差的影響。然后將2048個(gè)抽樣的塊加在前面塊的求和上，在步驟122處理。步驟122可以認(rèn)為是后處理運(yùn)算，在步驟112-118所提供的快速卷積運(yùn)算之后進(jìn)行。一直持續(xù)到所有K/N個(gè)塊都處理完畢，如步驟124的判決模塊所示，此時(shí)只剩下2048個(gè)抽樣的一個(gè)塊，從中可以計(jì)算偽范圍。圖4E說(shuō)明了求和運(yùn)算之后所得到的波形。
偽范圍確定在步驟126進(jìn)行。搜索本地計(jì)算的噪聲電平之上的一個(gè)峰值。如果找到了這樣的一個(gè)峰值，那么它相對(duì)于該塊開(kāi)始出現(xiàn)的時(shí)間就代表了與特定PN碼及相關(guān)GPS衛(wèi)星有關(guān)的偽范圍。
在步驟126使用了一個(gè)插值程序?qū)ふ以摲逯档奈恢?，其精確度大于與抽樣速率(2.048MHz)相關(guān)的精度。該插值程序依賴于遠(yuǎn)端單元100的RF/IF部分中使用的預(yù)帶通濾波。質(zhì)量好的濾波器會(huì)得到近似三角形、底部寬度等于4個(gè)抽樣的一個(gè)峰值。在這種情況下，在減去平均幅度(為了去掉DC基線)之后，最大的兩個(gè)幅度可以用于更精確地確定峰值位置。假設(shè)這些幅度被標(biāo)為Ap和Ap+1，不失一般性，這里Ap≥Ap+1，p是峰值幅度的下標(biāo)。那么該峰值相對(duì)于與Ap對(duì)應(yīng)的位置可以由這個(gè)公式提供峰值位置＝p+Ap/(Ap+Ap+1)。例如如果Ap＝Ap+1，那么找到峰值位置是p+0.5，即，兩個(gè)抽樣索引中間的位置。在一些情況下，帶通濾波可能在該峰值附近，而且三點(diǎn)多項(xiàng)式插值可能更合適。
在前面的處理中，用于門(mén)限的本地噪聲參考可以在去掉幾個(gè)最大的這種峰值之后，通過(guò)將最后平均的塊中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行平均來(lái)計(jì)算。
一旦找到偽范圍，就在步驟128以類似的方法對(duì)視野中的另一個(gè)衛(wèi)星繼續(xù)該處理，除非所有這種衛(wèi)星都處理完畢。對(duì)所有這種衛(wèi)星的處理完成之后，處理在步驟130繼續(xù)，將偽范圍數(shù)據(jù)通過(guò)通信鏈路14a發(fā)射到基站17。在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基站進(jìn)行遠(yuǎn)端單元100的最后位置計(jì)算，在這里由基站而不是遠(yuǎn)端單元100來(lái)計(jì)算緯度和經(jīng)度。最后，在步驟132，將遠(yuǎn)端站100的至少一些電路(例如調(diào)制器11、變換器12以及放大器13)置于低功耗狀態(tài)，等待新的命令執(zhí)行另一次位置運(yùn)算。
現(xiàn)在提供上面描述的、并在圖3中表示的信號(hào)處理的概要。來(lái)自一個(gè)或多個(gè)視野中GPS衛(wèi)星的GPS信號(hào)使用GPS天線1在遠(yuǎn)端GPS單元接收。這些信號(hào)被數(shù)字化并存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端GPS單元的緩存器中。這些信號(hào)存儲(chǔ)之后，處理器進(jìn)行預(yù)處理、快速卷積處理、以及后處理運(yùn)算。這些處理運(yùn)算包括a)將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分成連續(xù)塊序列，每塊的持續(xù)時(shí)間等于包含在GPS信號(hào)中的偽隨機(jī)(PN)碼的幀周期的倍數(shù)。
b)對(duì)于每一塊，進(jìn)行預(yù)處理步驟，通過(guò)將連續(xù)的數(shù)據(jù)子塊——子塊持續(xù)時(shí)間等于一個(gè)PN幀——相干相加產(chǎn)生長(zhǎng)度等于偽隨機(jī)碼周期長(zhǎng)度的壓縮數(shù)據(jù)塊；這個(gè)加法步驟意味著每個(gè)子塊相應(yīng)的抽樣號(hào)彼此相加。
c)對(duì)于每個(gè)壓縮塊，利用快速卷積技術(shù)進(jìn)行匹配濾波運(yùn)算，確定包含在數(shù)據(jù)塊內(nèi)的接收PN碼與本地產(chǎn)生的PN參考信號(hào)(例如，正處理的GPS衛(wèi)星的偽隨機(jī)序列)之間的相對(duì)定時(shí)。
d)通過(guò)在所述匹配濾波運(yùn)算的產(chǎn)物上進(jìn)行幅度平方運(yùn)算以及對(duì)其進(jìn)行后處理確定偽范圍，后處理是通過(guò)將幅度平方數(shù)據(jù)塊加到一起產(chǎn)生一個(gè)峰值，從而將所有塊的幅度平方數(shù)據(jù)合并成一個(gè)單數(shù)據(jù)塊。
以及e)使用數(shù)字插值方法高精度地定位所述單數(shù)據(jù)塊的峰值，這里的位置是數(shù)據(jù)塊的開(kāi)始到所述峰值的距離，而且該位置代表了對(duì)應(yīng)于正處理的偽隨機(jī)序列的GPS衛(wèi)星的偽范圍。
一般，處理緩存的GPS信號(hào)中使用的快速卷積技術(shù)是快速傅立葉變換(FFT)，而且卷積的結(jié)果由計(jì)算壓縮塊的前向變換和預(yù)存儲(chǔ)的偽隨機(jī)序列前向變換表示的乘積，以便產(chǎn)生一個(gè)第一結(jié)果，然后進(jìn)行第一結(jié)果的逆變換恢復(fù)該結(jié)果來(lái)產(chǎn)生。而且，多普勒所引起的時(shí)延和本振所引起的時(shí)間誤差的影響在每個(gè)壓縮數(shù)據(jù)塊上進(jìn)行補(bǔ)償，方法是在前向和逆快速傅立葉變換運(yùn)算之間插入壓縮塊的前向FFT與一個(gè)復(fù)指數(shù)的乘積，該復(fù)指數(shù)對(duì)應(yīng)于抽樣號(hào)的相位被調(diào)整為對(duì)應(yīng)于該塊所需的延遲補(bǔ)償。
在前面的實(shí)施例中，來(lái)自每個(gè)衛(wèi)星的GPS信號(hào)的處理在時(shí)間上順序進(jìn)行，而不是并行的。在另一個(gè)實(shí)施例中，來(lái)自所有視野中衛(wèi)星的GPS信號(hào)可以用并行方式及時(shí)地處理。
假設(shè)基站17對(duì)所有要處理的衛(wèi)星有共同的視野而且在范圍上與遠(yuǎn)端單元100足夠接近，這樣可以避免與C/A PN碼的重復(fù)周期有關(guān)的模糊性。90英里的范圍將滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。也假設(shè)基站17具有GPS接收機(jī)和很好的地理位置，這樣視野中的所有衛(wèi)星可以被連續(xù)地跟蹤到很高精度。
盡管幾個(gè)所描述的基站17的實(shí)施例表明在基站中使用諸如計(jì)算機(jī)這樣的數(shù)據(jù)處理單元是為了為移動(dòng)GPS單元計(jì)算諸如緯度和精度這樣的位置信息，但是應(yīng)該理解每個(gè)基站17可以僅將諸如從移動(dòng)GPS單元接收的偽范圍這樣的信息中繼到實(shí)際執(zhí)行緯度和精度計(jì)算的中央單元或幾個(gè)中央單元。用這種方式，可以通過(guò)從每個(gè)中繼基站中去掉數(shù)據(jù)處理單元及其有關(guān)的器件來(lái)減少這些中繼基站的成本和復(fù)雜性。一個(gè)中央單元，可能包括接收機(jī)(例如電信接收機(jī))以及數(shù)據(jù)處理單元及其有關(guān)器件。特別是，在某些實(shí)施例中，基站可能是虛擬的，它可能是向遠(yuǎn)端單元發(fā)送多普勒信息的衛(wèi)星，這樣就可以在傳輸服務(wù)小區(qū)中模擬基站。
圖5A和5B表示根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)基站實(shí)施例。在圖5A所示的基站中，GPS接收機(jī)501通過(guò)GPS天線501a接收GPS信號(hào)?？梢允浅Ｒ?guī)GPS接收機(jī)的GPS接收機(jī)501提供一個(gè)定時(shí)參考信號(hào)，一般其定時(shí)相對(duì)于GPS信號(hào)，并且提供相對(duì)于視野中衛(wèi)星的多普勒信息。這個(gè)GPS接收機(jī)501連接到一個(gè)接收定時(shí)參考信號(hào)510的標(biāo)準(zhǔn)本振505上，并將其本身相位鎖定到這個(gè)參考上。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)本振505具有一個(gè)提供給調(diào)制器506的輸出。該調(diào)制器506也從該GPS移動(dòng)單元視野中的每個(gè)衛(wèi)星通過(guò)互連511接收多普勒數(shù)據(jù)信息信號(hào)與/或其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息信號(hào)(例如，表示衛(wèi)星星歷的數(shù)據(jù))。調(diào)制器506將多普勒與/或其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息調(diào)制到從標(biāo)準(zhǔn)本振505接收的本振信號(hào)上，以便為發(fā)射機(jī)503提供調(diào)制的信號(hào)513。發(fā)射機(jī)503通過(guò)互連514連接到數(shù)據(jù)處理單元502，這樣數(shù)據(jù)處理單元可以控制發(fā)射機(jī)503的操作，以便產(chǎn)生通過(guò)發(fā)射機(jī)的天線503a向GPS移動(dòng)單元(例如，具有共享電路的遠(yuǎn)端單元100)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息的發(fā)送，例如多普勒信息。用這種方式，GPS移動(dòng)單元可以接收多普勒信息，其信息源是GPS接收機(jī)501，而且也可以接收高精度本振載波信號(hào)，用于校準(zhǔn)GPS移動(dòng)單元中的本振，如圖6所示。
圖5A中所示的基站也包括接收機(jī)504，連接它以便通過(guò)通信天線504a從遠(yuǎn)端單元100接收通信信號(hào)。應(yīng)該理解的是天線504a可能與發(fā)射機(jī)天線503a是同一天線，這樣一個(gè)單個(gè)天線可以按照常規(guī)方式用于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。接收機(jī)504連接到可以是常規(guī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理單元502。處理單元502也可以包括一個(gè)互連512，從GPS接收機(jī)511接收多普勒及/或其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息。這些信息可以用于處理通過(guò)接收機(jī)504從移動(dòng)單元100接收的偽范圍信息或其它信息。這個(gè)數(shù)據(jù)處理單元502連接到可能是常規(guī)CRT的顯示設(shè)備508。該數(shù)據(jù)處理單元502也連接到海量存貯器件507，其中包括GIS(地理信息系統(tǒng))軟件(例如，Strategic Mapping，Inc.of Santa Clara，California的Atlas GIS)，用于在顯示器508上顯示地圖。使用顯示器地圖，移動(dòng)GPS單元100的位置可以相對(duì)于所顯示的地圖在顯示器上表示出來(lái)。
圖5B所示的另一種基站包括很多與圖5A所示相同的元件。但是，不是從GPS接收機(jī)得到多普勒及/或其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息，而是圖5B的基站包括多普勒及/或其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息源552，用常規(guī)方式從電信鏈路或無(wú)線鏈路得到。這個(gè)多普勒及/或衛(wèi)星信息通過(guò)互連553傳輸?shù)秸{(diào)制器506。圖5B所示的調(diào)制器506的另一個(gè)輸入是來(lái)自諸如銫頻標(biāo)本振這樣的參考質(zhì)量本振551的振蕩器輸出信號(hào)。這個(gè)參考本振551提供精確的載波頻率，多普勒及/或其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息調(diào)制在其上，然后通過(guò)發(fā)射機(jī)503發(fā)射到移動(dòng)GPS單元。
圖6表示本發(fā)明的GPS移動(dòng)單元的一個(gè)實(shí)施例，使用了通過(guò)類似于圖1A所示的天線2的信道天線601接收的精確載波頻率信號(hào)。類似地，應(yīng)該理解GPS天線613可能與圖1A中的天線1相同，而且變換器614、A/D轉(zhuǎn)換器616、存貯器618以及DSP單元620分別代表圖1A中的變換器7、A/D轉(zhuǎn)換器8、存貯器9、以及處理器10。頻綜器609和本振606分別代表圖1B中所示的綜合器42和頻率參考43。在這個(gè)實(shí)施例中，在通信信號(hào)的接收過(guò)程中，DSP單元620從精確載波頻率信號(hào)中計(jì)算調(diào)諧誤差并將調(diào)諧糾正610發(fā)送到頻綜器609。然后可以使用這些調(diào)諧糾正確定初始的調(diào)諧誤差，然后是本振信號(hào)607中的誤差，假設(shè)所接收的通信信號(hào)具有很穩(wěn)定的載波頻率。在隨后的GPS接收操作中，通過(guò)將頻綜器609的調(diào)諧頻率偏移一個(gè)可以抵消本振606的本振誤差影響的量可以補(bǔ)償本振誤差圖7A和7B表示使用共享器件的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。如圖7A所示，處理器421(例如，DSP IC)在兩個(gè)獨(dú)立的接收機(jī)部分之間共享。特別是，變換器407、天線401以及變換器411構(gòu)成GPS接收機(jī)部分，而變換器413、天線403以及變換器416提供通信接收機(jī)部分。這兩個(gè)接收機(jī)的輸出信號(hào)在處理器421通過(guò)開(kāi)關(guān)417的選擇線418的控制下由開(kāi)關(guān)417選擇。這個(gè)開(kāi)關(guān)417的輸出連接到數(shù)字存貯器419的輸入，后者通過(guò)雙向總線與處理器421相連。存貯器420存儲(chǔ)控制處理器10操作的計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)，而且這個(gè)存貯器連接到處理器10。處理器通過(guò)控制線423控制頻綜器424。頻綜器424分別提供變換器407和413所用的不同的本振信號(hào)409和415，而且也提供調(diào)制器425和變換器427的本振信號(hào)426。當(dāng)處理器需要通過(guò)通信天線403發(fā)射經(jīng)過(guò)通信鏈路405的消息時(shí)，處理器向調(diào)制器425發(fā)送數(shù)據(jù)，然后被調(diào)制的數(shù)據(jù)在變換器427中轉(zhuǎn)換并由功率放大器429放大。調(diào)制器425和變換器427以及放大器429的操作類似于上述圖1A的調(diào)制器11、變換器12和放大器13。圖7A可能最適合用于某種蜂窩通信系統(tǒng)，例如模擬的北美AMPS系統(tǒng)，其中電話通話和GPS操作可能同時(shí)進(jìn)行。在這種情況下，共享變換器是不可能的；但是頻綜器、數(shù)字存貯器以及數(shù)字處理器可以共享以便節(jié)省尺寸、成本和功率。在這種情況下，頻綜器是可以從單個(gè)參考源提供多個(gè)本振的一種，這樣本振信號(hào)同時(shí)為幾個(gè)并發(fā)的操作提供(例如，電話信號(hào)接收和發(fā)送以及GPS信號(hào)接收)。
處理器421控制圖7A中所示的合成GPS及通信系統(tǒng)中的功率消耗，在一個(gè)實(shí)施例中，是通過(guò)降低包括調(diào)制器425、IF到RF變換器427以及功放429在內(nèi)的發(fā)射機(jī)部分所消耗的功率來(lái)進(jìn)行的。這種降低功率是通過(guò)發(fā)射功率控制431實(shí)現(xiàn)的，431通過(guò)互連432和434對(duì)這個(gè)發(fā)射機(jī)部分提供受控的功率；處理器421根據(jù)發(fā)射機(jī)的操作模式，通過(guò)互連431a上的控制信號(hào)，指示發(fā)射功率控制431提供全功率或降低的功率。用類似方式，處理器421，在存貯器420(可能是EPROM或EEPROM存貯器)中存儲(chǔ)的電源管理程序的控制下，當(dāng)不接收GPS信號(hào)時(shí)可以將GPS接收機(jī)部分置于低功耗模式下。例如，在低功耗模式下，可以不給變換器407和411提供電源。
圖7B表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中的接收機(jī)部分是共享的，但處理部分不是。圖7B中所示的接收機(jī)部分類似于圖1A中所示的接收機(jī)部分，這里變換器459、變換器463以及頻綜器461提供了GPS和通信信號(hào)接收機(jī)部分的基本器件并在兩個(gè)接收機(jī)部分之間共享。圖7B中所示的發(fā)射機(jī)部分也類似于圖1A中所示的發(fā)射機(jī)部分，并且包括調(diào)制器479、IF到RF變換器481、功率放大器483、發(fā)射功率控制485以及開(kāi)關(guān)487。頻綜器461也對(duì)圖7B所示的發(fā)射機(jī)部分中的調(diào)制器479和IF到RF變換器481提供本振信號(hào)。但是，如圖7B所示，存在兩個(gè)單獨(dú)的處理合成系統(tǒng)的兩種功能的處理器。通信處理器473控制通信信號(hào)的處理(例如，解調(diào)和調(diào)制)，而GPS處理器475處理GPS信號(hào)；GPS信號(hào)處理的結(jié)果(例如，位置信息)通過(guò)共享存貯器471傳輸?shù)酵ㄐ盘幚砥?73，然后由后者通過(guò)互連477將位置信息傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)部分，發(fā)射機(jī)部分包括調(diào)制器479、變換器481、功率放大器483以及發(fā)射/接收機(jī)開(kāi)關(guān)487。圖7B中所示實(shí)施例的處理器473控制頻綜器461在不同操作模式(例如通信接收或GPS接收)之間的切換。處理器473一般也控制開(kāi)關(guān)465的切換(通過(guò)控制線464)，使GPS信號(hào)存儲(chǔ)在GPS存貯器467中(當(dāng)共享接收機(jī)工作在GPS接收模式時(shí))并當(dāng)共享接收機(jī)工作在通信信號(hào)接收模式時(shí)使通信信號(hào)存儲(chǔ)在通信存貯器469中。
圖7B對(duì)雙向?qū)ず魴C(jī)和類似這樣的系統(tǒng)很合適，其中通信接收操作和GPS接收操作不必是同時(shí)的。這里，RF鏈和A/D變換器中的大多數(shù)是可以共享的。但是不象圖1A，圖7B提供單獨(dú)的數(shù)字處理器，因?yàn)槿绻鸊PS及通信處理功能的合成處理負(fù)擔(dān)很重不能在所希望的時(shí)間內(nèi)完成，這就可能是必要的。對(duì)于圖7A所示的系統(tǒng)，功耗的降低由處理器473通過(guò)發(fā)射功率控制485降低發(fā)射機(jī)部分所消耗的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖8表示一種根據(jù)本發(fā)明的典型方法，用于在具有共享電路的合成GPS及通信系統(tǒng)中保持和降低功耗。作為例子，圖8的方法將對(duì)圖1A所示的合成系統(tǒng)來(lái)描述。這個(gè)方法一般由處理器10在存貯器19存儲(chǔ)的程序控制下進(jìn)行降低功率控制。降低功率一般通過(guò)對(duì)各種器件控制電源互連來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，發(fā)射機(jī)部分通過(guò)發(fā)射功率控制18接收電源受控的互連。類似地，接收機(jī)部分可以通過(guò)電源受控的互連(未表示)接收電源，該互連對(duì)共享的接收機(jī)部分中的器件(例如，變換器7和8)提供電源。應(yīng)該理解的是在一些應(yīng)用中，可以對(duì)頻綜器中的參考振蕩器和鎖相環(huán)(PLL)提供不間斷的電源，因?yàn)檫@些器件在首次提供電源之后需要一定的時(shí)間穩(wěn)定。該方法在步驟801開(kāi)始，這里對(duì)通信接收機(jī)提供全功率，這個(gè)接收機(jī)包括RF到IF變換器7以及A/D轉(zhuǎn)換器8和預(yù)選濾波器4。在這段時(shí)間內(nèi)接收的任何通信信號(hào)存儲(chǔ)在存貯器9中并由處理器10解調(diào)。
處理器10在步驟803中確定步驟801中的通信信號(hào)是否包括提供合成系統(tǒng)位置信息的請(qǐng)求；這個(gè)請(qǐng)求也稱為“定位命令”。如果沒(méi)有收到這樣的請(qǐng)求，就在步驟805降低通信接收機(jī)的功率，而且在返回步驟801之前處理器10在步驟807中等待一段時(shí)間(例如，預(yù)定的一段時(shí)間)。如果接收到這樣的請(qǐng)求，處理器10就在步驟809中對(duì)共享GPS/通信接收機(jī)中沒(méi)有接收到全功率的器件提供全功率；這類器件的例子包括預(yù)選濾波器3(可能包括一個(gè)低噪聲放大器)，它在接收通信信號(hào)時(shí)保持在低功率狀態(tài)。在步驟815中，處理器10處理通信接收操作接收的任何通信數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)可能包括視野中衛(wèi)星的衛(wèi)星多普勒信息以及這些衛(wèi)星的標(biāo)識(shí)。然后，在步驟820中，共享GPS/通信接收機(jī)中的GPS接收機(jī)接收來(lái)自視野中衛(wèi)星的GPS信號(hào)并在存貯器9中存儲(chǔ)信號(hào)的數(shù)字化版本。然后處理器10在步驟825中使共享的GPS/通信接收機(jī)(例如變換器7和8)消耗的功率降低，而且在步驟830中，處理器10處理所存儲(chǔ)的GPS信號(hào)。在處理器10確定位置信息(例如，多個(gè)視野中衛(wèi)星的偽范圍或合成系統(tǒng)的緯度和經(jīng)度)之后，在步驟835中，處理器10通過(guò)指示發(fā)射功率控制18對(duì)調(diào)制器11、變換器12和功率放大器13提供全功率，從而對(duì)發(fā)射機(jī)部分提供功率。然后在步驟840中發(fā)射機(jī)發(fā)射位置信息，然后，在步驟845中降低提供給發(fā)射機(jī)部分的功率。隨后處理返回步驟801，從此點(diǎn)繼續(xù)。
在前面說(shuō)明中，參考本發(fā)明的特定示范實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行了描述。但是顯然可以在不背離未決權(quán)利要求中提出的發(fā)明更廣泛的精神和范圍的前提下對(duì)其進(jìn)行各種修正和變更。因此，該說(shuō)明和附圖應(yīng)認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制意義的。
權(quán)利要求
1.一種用于在集成通信系統(tǒng)中執(zhí)行GPS功能和蜂窩通信功能的方法，所述方法包括在一個(gè)共享的射頻到中頻變換器內(nèi)轉(zhuǎn)換射頻GPS信號(hào)和射頻蜂窩通信信號(hào)，其中，由所述共享的射頻到中頻變換器把所述的射頻GPS信號(hào)從第一頻率轉(zhuǎn)換到低于該第一頻率的第二頻率，以及由所述共享的射頻到中頻變換器把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)從第三頻率轉(zhuǎn)換到低于該第三頻率的第四頻率，而且，所述共享的射頻到中頻變換器包含一個(gè)共享的混頻器，由該混頻器把所述的射頻GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述的第二頻率，以及把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述的第四頻率，以及其中，所述的GPS信號(hào)是從一個(gè)GPS天線接收的，所述的蜂窩通信信號(hào)是從一個(gè)通信鏈路接收的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，由所述共享的射頻到中頻變換器對(duì)所述射頻GPS信號(hào)和所述射頻蜂窩通信信號(hào)兩者執(zhí)行最終的頻率變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述的第一頻率和所述的第三頻率的差別大于100MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，在所述的最終頻率變換之后，在所述共享的射頻到中頻變換器內(nèi)對(duì)所述第二頻率的GPS信號(hào)和所述第四頻率的蜂窩通信信號(hào)進(jìn)行濾波和放大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，所述共享的射頻到中頻變換器在該共享的射頻到中頻變換器內(nèi)提供了一個(gè)共享信號(hào)路徑，以用于所述的射頻GPS信號(hào)和所述的射頻蜂窩通信信號(hào)兩者。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，進(jìn)一步包括在一個(gè)共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)，把來(lái)自所述共享的射頻到中頻變換器的、第二頻率的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化GPS信號(hào)；在所述共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)，把來(lái)自所述共享的射頻到中頻變換器的蜂窩通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化蜂窩通信信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述共享的射頻到中頻變換器可以選擇性地被調(diào)諧用來(lái)(a)從所述的第一頻率轉(zhuǎn)換成所述的第二頻率；以及(b)從所述的第三頻率轉(zhuǎn)換成所述的第四頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的射頻蜂窩通信信號(hào)包括所述集成通信系統(tǒng)視野中的GPS衛(wèi)星的至少一個(gè)多普勒信息和表示該集成通信系統(tǒng)視野中GPS衛(wèi)星的星歷的數(shù)據(jù)。
9.一種集成通信系統(tǒng)，具有連接到蜂窩通信系統(tǒng)上的GPS接收機(jī)，所述集成通信系統(tǒng)包括一個(gè)共享的射頻到中頻變換器，該變換器被耦合用來(lái)接收射頻GPS信號(hào)和接收射頻蜂窩通信信號(hào)，所述共享的射頻到中頻變換器包含一個(gè)共享的混頻器，該混頻器把所述的射頻GPS信號(hào)從第一頻率轉(zhuǎn)換到低于該第一頻率的第二頻率，以及該共享的混頻器把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)從第三頻率轉(zhuǎn)換到低于該第三頻率的第四頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的集成通信系統(tǒng)，其中所述共享的混頻器具有第一輸入端用于接收所述的射頻蜂窩通信信號(hào)和所述的射頻GPS信號(hào)，以及具有第二輸入端用于接收至少一個(gè)參考信號(hào)，并且還具有輸出端用于把中頻GPS信號(hào)提供給所述的GPS接收機(jī)和把中頻蜂窩通信信號(hào)提供給所述的蜂窩通信系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的集成通信系統(tǒng)，其中所述共享的射頻到中頻變換器對(duì)所述射頻GPS信號(hào)和所述射頻蜂窩通信信號(hào)兩者執(zhí)行最終的頻率變換。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的集成通信系統(tǒng)，還包括一個(gè)共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它被耦合到所述共享的射頻到中頻變換器上，用于接收所述的中頻GPS信號(hào)和接收所述的中頻蜂窩通信信號(hào)，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器把所述的中頻GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化GPS信號(hào)以便在所述GPS接收機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，以及把所述的中頻蜂窩通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化蜂窩通信信號(hào)以便在所述蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的集成通信系統(tǒng)，其中所述共享的混頻器可以選擇性地被調(diào)諧用來(lái)(a)從所述的第一頻率轉(zhuǎn)換成所述的第二頻率；以及(b)從所述的第三頻率轉(zhuǎn)換成所述的第四頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的集成通信系統(tǒng)，其中所述的射頻蜂窩通信信號(hào)包括所述集成通信系統(tǒng)視野中的GPS衛(wèi)星的至少一個(gè)多普勒信息和表示該集成通信系統(tǒng)視野中GPS衛(wèi)星的星歷的數(shù)據(jù)。
15.一種集成通信系統(tǒng)，具有連接到蜂窩通信系統(tǒng)上的GPS接收機(jī)，所述集成通信系統(tǒng)包括一個(gè)共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器被耦合用來(lái)接收GPS信號(hào)和接收蜂窩通信信號(hào)，所述共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器把所述的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化GPS信號(hào)以便在該GPS接收機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，以及把所述的蜂窩通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化蜂窩通信信號(hào)以便在該通信系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的集成通信系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合在所述共享的模數(shù)轉(zhuǎn)換器上以便用于接收所述的數(shù)字化蜂窩通信信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器，所述的數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)所述的數(shù)字化蜂窩通信信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的集成通信系統(tǒng)，其中所述的數(shù)字信號(hào)處理器接收所述的數(shù)字GPS信號(hào)，并處理該數(shù)字GPS信號(hào)。
18.一種用于在集成通信系統(tǒng)中執(zhí)行GPS功能和蜂窩通信功能的方法，所述方法包括在一個(gè)共享電路中處理GPS信號(hào)和蜂窩通信信號(hào)，在所述共享電路中的所述處理是處于所述GPS信號(hào)的最終頻率變換和所述所述蜂窩通信信號(hào)的最終頻率變換之后，以及處于所述GPS信號(hào)的數(shù)字化和所述蜂窩通信信號(hào)的數(shù)字化之前，所述的處理被執(zhí)行用來(lái)確定所述GPS信號(hào)和所述蜂窩通信信號(hào)的消息內(nèi)容。
全文摘要
一種用于在集成通信系統(tǒng)中執(zhí)行GPS功能和蜂窩通信功能的方法，所述方法包括在一個(gè)共享的射頻到中頻變換器內(nèi)轉(zhuǎn)換射頻GPS信號(hào)和射頻蜂窩通信信號(hào)，其中，由所述共享的射頻到中頻變換器把所述的射頻GPS信號(hào)從第一頻率轉(zhuǎn)換到低于該第一頻率的第二頻率，以及由所述共享的射頻到中頻變換器把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)從第三頻率轉(zhuǎn)換到低于該第三頻率的第四頻率，而且，所述共享的射頻到中頻變換器包含一個(gè)共享的混頻器，由該混頻器把所述的射頻GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述的第二頻率，以及把所述的射頻蜂窩通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述的第四頻率，以及其中，所述的GPS信號(hào)是從一個(gè)GPS天線接收的，所述的蜂窩通信信號(hào)是從一個(gè)通信鏈路接收的。
文檔編號(hào)G01S19/25GK1928584SQ20061010037
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期1996年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月9日
發(fā)明者N·F·克拉斯內(nèi)爾 申請(qǐng)人:快速追蹤有限公司