專利名稱：幀同步方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)，具體涉及幀同步方法和裝置。
背景技術(shù)：
在全球定位系統(tǒng)中，每顆GPS衛(wèi)星以每s50比特(bit)的速度傳播導(dǎo) 航電文(Navigation Message ) 。 GPS接收設(shè)備不斷從GPS衛(wèi)星接收導(dǎo)航電 文，并根據(jù)接收的導(dǎo)航電文計算GPS衛(wèi)星的位置、速度和當(dāng)前精確時間， 進(jìn)而達(dá)成定位導(dǎo)航功能。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一個完整的導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)示意圖。導(dǎo)航電文在傳輸 時，按邏輯分為不同的數(shù)據(jù)幀，或稱為頁。如圖1所示，導(dǎo)航電文共包括 25個數(shù)據(jù)幀。每一個數(shù)據(jù)幀有1500bit,其傳輸時間為30秒(s)。每一數(shù) 據(jù)幀包括5個子幀，即子幀1-子幀5。每個子幀包括300bit，其傳輸時間為 6s。每一子幀按順序分為10個字(word)，每個字有30bit。在每一個子幀 開頭都包括遙測字(TLM， Telemetry word )和轉(zhuǎn)換字(HOW， Handover word )。
每個300bit子幀的TLM字都以8bit的前導(dǎo)碼開頭，前導(dǎo)碼使得子幀的 開頭能夠^:辨-〖人。每個300bit子幀的HOW字都包括17bit的周內(nèi)時間 (TOW , Time of Week) 。 TOW的實際表示范圍為0 ~ 403199,其單位為 1.5s。 TOW每隔6s就表示下一個子幀的起始時間，其在每一子幀傳輸結(jié)束 時置0,重新開始計數(shù)。
導(dǎo)航電文包括歷書(Alamanac)和星歷(Ephemeris)。其中，為了記 載多達(dá)24顆衛(wèi)星的星歷，通常是，第一個子幀在TLM字和HOW字之后傳 送衛(wèi)星時鐘校正數(shù)據(jù)；第二個子幀傳送衛(wèi)星短星歷數(shù)據(jù)的第一部分；第三個 子幀傳送衛(wèi)星短星歷的第二部分；第四個子幀傳送有關(guān)電離層、世界協(xié)調(diào)時間及其他數(shù)據(jù)的冗長信息；第五個子幀用來傳送歷書。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同 步的流程圖，包括
步驟201，在接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中尋找前導(dǎo)碼。如果存在前導(dǎo)碼，執(zhí)行步驟 202;否則，GPS接收設(shè)備繼續(xù)接收導(dǎo)航數(shù)據(jù)，直到能夠在接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中尋 找到前導(dǎo)碼為止。
本步驟中，導(dǎo)航數(shù)據(jù)為GPS衛(wèi)星傳輸導(dǎo)航電文中的一個或多個位數(shù)據(jù)。 步驟202，判斷是否接收到HOW字，若接收到HOW字，則執(zhí)行步驟203;
否則，繼續(xù)接收導(dǎo)航數(shù)據(jù)，直到能夠接收到HOW字為止。
步驟203，由步驟202接收的HOW字中包含的TOW信息計算GPS衛(wèi)星
的當(dāng)前時間。
本步驟中，由TOW信息計算GPS衛(wèi)星的當(dāng)前時間的方法 TOW值氺6000陽4訓(xùn)+76ms。
其中，TOW每隔6s表示下一個子幀的起始時間，把所有的單位都換算為 毫秒(ms)，即TOW每隔6000ms表示下一個子幀的起始時間；4800是因為每 一子幀在傳送TLM、 HOW字之后，還有8個字，即8*30bit=240bit，傳輸每一 比特需要20ms，所以剩余的時間為240*20ms=4800ms。 76ms是衛(wèi)星信號乂人 GPS衛(wèi)星到GPS接收設(shè)備的傳送時間。
步驟204， GPS接收設(shè)備根據(jù)步驟203計算的GPS衛(wèi)星當(dāng)前時間來調(diào)整其 時間，完成幀同步。
由上可見，現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法能夠在GPS接收設(shè)備中 實現(xiàn)幀同步。但根據(jù)上述步驟可以看出，在現(xiàn)有技術(shù)中，GPS接收設(shè)備與導(dǎo)航 數(shù)據(jù)完成幀同步主要取決于是否在步驟201中尋找到TLM字中的前導(dǎo)碼。由 于每一子幀的TLM字都以8bit的前導(dǎo)碼開頭，假如接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)為一子幀 的第9個bit，如果要在接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中搜索到TLM的前導(dǎo)碼，則必須在接 收到下一個子幀時，才能搜索到TLM的前導(dǎo)碼。由于TLM字每隔6s才傳送 一次，則GPS接收設(shè)備與導(dǎo)航數(shù)據(jù)完成幀同步時間就會需要將近6s。為了縮短幀同步時間，在美國專利申請US6654686中提出了 一種改進(jìn)方法， 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中美國專利申請US6654686實現(xiàn)幀同步的流程圖，包括
步驟301、用戶客戶機(jī)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)請求基準(zhǔn)站服務(wù)器系統(tǒng)發(fā)送導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
步驟302、基準(zhǔn)站服務(wù)器系統(tǒng)從其數(shù)據(jù)庫中取得對應(yīng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并通過 網(wǎng)絡(luò)反饋給用戶客戶機(jī)系統(tǒng)。
步驟303、客戶機(jī)系統(tǒng)對步驟302接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，若匹配成功，則實現(xiàn)幀同步；否則，執(zhí)行步驟304。
步驟304、回歸到現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備 中實現(xiàn)幀同步的流程，具體流程如圖2所示，這里不再贅述。
由圖3所示流程可知，上述^l支術(shù)方案可以實現(xiàn)幀同步，但是，它存在以下 問題
第一、服務(wù)器系統(tǒng)和客戶機(jī)系統(tǒng)之間是通過網(wǎng)絡(luò)來傳送導(dǎo)航數(shù)據(jù)的。但是， 因特網(wǎng)所帶來的網(wǎng)絡(luò)延遲是系統(tǒng)無法控制和避免的，這樣，就可能導(dǎo)致幀同步 時間比較長，甚至遠(yuǎn)大于圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在 GPS接收設(shè)備中完成幀同步所用的時間。
第二、在導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配失敗之后再回歸圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)釆用TLM前 導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的流程。在這種情況下，也會導(dǎo)致 幀同步的時間比圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè) 備中完成幀同步的時間還長。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)幀同步的方法和裝置，以便于縮短 GPS接收設(shè)備完成幀同步的時間。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)幀同步的方法，包括以下步驟 預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)；
匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從全球定位系統(tǒng)GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)； 在匹配成功的情況下，修正GPS接收設(shè)備的本地時間，完成幀同步。較佳地，所述預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)的方法為依據(jù)GPS接收設(shè)備當(dāng)前 的本地實時時鐘RTC的時間t,預(yù)測t時刻GPS衛(wèi)星正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)。
較佳地，在預(yù)測出t時刻GPS衛(wèi)星正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)之后，并在執(zhí)行所 述匹配之前，進(jìn)一步包括判斷是否能夠從保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測出的導(dǎo) 航數(shù)據(jù)，如果是，則繼續(xù)執(zhí)行所述匹配處理，否則，結(jié)束當(dāng)前流程。
較佳地，在判斷出能夠從保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之后， 并在執(zhí)行所述匹配之前，進(jìn)一步包括根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS接收設(shè)備的本地RTC 時間t的誤差，從保存的導(dǎo)航電文中，多取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)左右兩側(cè)誤差對 應(yīng)個數(shù)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將多取的導(dǎo)航數(shù)據(jù)同時作為預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
較佳地，所述匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的 方法為
比較預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，若接收的導(dǎo)航 數(shù)據(jù)和預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)至少有一個連續(xù)的字相同，則匹配成功，否則，繼續(xù) 接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將所述繼續(xù)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和 預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。
較佳地，GPS接收設(shè)備的本地時間進(jìn)一步包括本地RTC時間和本地GPS 時間；
所述的在匹配成功的情況下，修正GPS接收設(shè)備的本地時間，完成幀同步 的方法為
記錄GPS衛(wèi)星發(fā)射最后一個匹配成功的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的時間tl,根據(jù)tl計算 GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間；
計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的偏移時間；
GPS接收設(shè)備#4居計算出GPS衛(wèi)星的當(dāng)前精確時間和偏移時間來調(diào)整其本 地GPS時間和本地RTC時間，完成幀同步。
較佳地，在所述預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)時，該方法進(jìn)一步包括啟動現(xiàn) 有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處理；
在匹配不成功的情況下，該方法進(jìn)一步包括若接收到采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處 理發(fā)送的幀同步已完成信息，則利用該已完成的幀同步處理修正GPS接收 設(shè)備的本地時間，完成幀同步；否則，繼續(xù)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)， 并將繼續(xù)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)與預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，直 到匹配成功為止，或者，直到接收到采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收 設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處理已完成的信息為止，或者，停止所述預(yù)測和匹配實 現(xiàn)幀同步的處理，采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步 的處理。
較佳地，該方法進(jìn)一步包括當(dāng)利用所述預(yù)測和匹配實現(xiàn)幀同步的處理以 及現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處理， 所述兩者中的一個完成幀同步時，發(fā)送幀同步完成信息給另 一個。
較佳地，實現(xiàn)幀同步之后，該方法進(jìn)一步包括
比較現(xiàn)有的導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼和正在接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼，若兩 者不相匹配，則保存新接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并將接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)發(fā)送給導(dǎo)航數(shù)據(jù) 處理側(cè)，否則丟棄；
導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理側(cè)對接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并返回導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼 給跟蹤側(cè)；
跟蹤側(cè)保存接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼。
本發(fā)明還提供了 一種GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的裝置，其包括預(yù)測單元、 匹酉己單元，禾口+務(wù)正單元；
所述預(yù)測單元，用于預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)；
所述匹配單元，用于匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星中接收的導(dǎo) 航數(shù)據(jù)，在匹配成功時，向修正單元發(fā)送幀同步通知；
所述修正單元，用于在接收到幀同步通知時，計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時 間和偏移時間，并根據(jù)計算當(dāng)前的精確時間和偏移時間來調(diào)整GPS接收設(shè)備的 本地時間，完成幀同步。
較佳地，該裝置進(jìn)一步包括存儲單元，用于實時保存導(dǎo)航電文；所述預(yù)測單元進(jìn)一步判斷是否能夠從存儲單元保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測
出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，如果是，則將執(zhí)行匹配處理的通知發(fā)送給所述匹配單元；
所述匹配單元，在接收到執(zhí)行匹配處理的通知后，執(zhí)行所述匹配的處理。
較佳地，所述預(yù)測單元進(jìn)一步根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS接收設(shè)備的本地RTC時間t 的誤差，從存儲單元保存的導(dǎo)航電文中，多取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)左右兩側(cè)誤差 對應(yīng)個數(shù)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將多取的導(dǎo)航數(shù)據(jù)同時作為預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
較佳地，該裝置進(jìn)一步包括現(xiàn)有幀同步處理單元；
據(jù)時，啟動現(xiàn)有幀同步處理單元實現(xiàn)幀同步的處理。
較佳地，所述修正單元和所述現(xiàn)有幀同步處理單元兩者中的一個完成幀 同步時，發(fā)送幀同步完成信息給另一個。
綜上所述，本發(fā)明提出的一種GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的方法和裝 置具有如下有益效果
第一、本發(fā)明中，同時啟動改進(jìn)的匹配流程和現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM 前導(dǎo)碼搜索在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的流程，選取先完成幀同步時間 最短的流程，并通知未達(dá)到幀同步的流程。通常情況下，改進(jìn)的匹配流程都 能夠在僅使用現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同 步的流程完成幀同步之前達(dá)到幀同步。即使在所述的改進(jìn)的匹配流程中，導(dǎo) 航數(shù)據(jù)匹配不成功，則最終由現(xiàn)有技術(shù)采用TLM前導(dǎo)碼搜索在GPS接收設(shè) 備中實現(xiàn)幀同步的流程完成幀同步。由于現(xiàn)有技術(shù)的幀同步流程和改進(jìn)的匹 配流程是同時啟動的，并未額外浪費(fèi)時間。
第二、本發(fā)明中，在實現(xiàn)幀同步后，通過現(xiàn)有導(dǎo)航數(shù)據(jù)和正在接收的導(dǎo)航 數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)更新特征碼進(jìn)行比較。若兩者不相匹配，則保存接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)， 將接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)發(fā)送給導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理側(cè)；導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理側(cè)對接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù) 進(jìn)行解碼，將所述的數(shù)據(jù)更新特征碼發(fā)送給跟蹤側(cè)；跟蹤側(cè)保存接收的數(shù)據(jù)更 新特征碼；否則丟棄。比現(xiàn)有技術(shù)中地面控制站全部不間斷地傳輸方式將所述 的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星更加合理，可以減緩處理器的工作負(fù)擔(dān)，降低系統(tǒng)能耗。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一個完整的導(dǎo)航電文的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀 同步的流程圖3為現(xiàn)有技術(shù)中美國專利申請US6654686實現(xiàn)幀同步的流程圖4為本發(fā)明實現(xiàn)幀同步的第 一較佳實施例的處理流程圖5為圖4中GPS衛(wèi)星正在傳輸子幀1的部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖6為圖4中GPS衛(wèi)星正在傳輸子幀1的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明中實現(xiàn)幀同步裝置的第 一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明中實現(xiàn)幀同步裝置的第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明中完成幀同步之后星歷數(shù)據(jù)處理的流程圖10為本發(fā)明中完成幀同步之后歷書數(shù)據(jù)處理的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明 進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供了一種GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的方法和裝置，通過匹 配預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以及在匹配成功的 情況下，修正GPS接收設(shè)備的本地時間，從而完成幀同步。
本發(fā)明在具體實施時，至少有以下兩種實施方式
第一種實施方式同時啟動改進(jìn)的匹配流程和現(xiàn)有4支術(shù)中采用TLM前 導(dǎo)碼搜索方法實現(xiàn)幀同步的流程，選取先達(dá)到幀同步的流程，并發(fā)送幀同步 完成的信息給另一個。
第二種實施方式采用改進(jìn)的匹配流程完成幀同步。
以下就上述兩種實施方式分別舉一個實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。實施例一
圖4為本發(fā)明實現(xiàn)幀同步的第一較佳實施例的處理流程圖。如圖4所示， 改進(jìn)的匹配流程即流程Sl和現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索在GPS接收設(shè)備 中實現(xiàn)幀同步的流程即流程S2同時啟動，選取先達(dá)到幀同步的流程，并發(fā)送幀 同步完成的信息給另一個。
下面分別單獨(dú)敘述流程Sl和流程S2,在流程Sl中，
步驟Sl-401，以GPS接收設(shè)備的本地實時時鐘(RTC: Real Time Clock) 為依據(jù)，預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)是屬于哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。
本實施例中，導(dǎo)航數(shù)據(jù)為正在傳輸?shù)膶?dǎo)航電文中的一個或多個位數(shù)據(jù)
本步驟中，以GPS接收設(shè)備本地的RTC時間為依據(jù)，預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo) 航數(shù)據(jù)的方法具體為
地面控制系統(tǒng)有M^律的將GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文注入GPS衛(wèi)星，再由GPS 衛(wèi)星對接收的導(dǎo)航電文進(jìn)行發(fā)射。導(dǎo)航電文共有25個數(shù)據(jù)幀，每個數(shù)據(jù)幀有 1500bit,因為GPS衛(wèi)星傳送導(dǎo)航數(shù)據(jù)的速度為50bit/s，所以整個導(dǎo)航電文傳輸 完畢需要12.5分鐘(750S)。 GPS衛(wèi)星總是從第一個子幀開始傳送導(dǎo)航電文， 直到25個數(shù)據(jù)幀全部傳完，并在傳完之后，又開始新一輪的傳送。本實施例主 要是基于熱啟動而言，也就是說啟動之前GPS接收設(shè)備中已經(jīng)存儲了有效的導(dǎo) 航電文。所以，可基于GPS接收設(shè)備當(dāng)前的本地RTC時間來預(yù)測衛(wèi)星正在發(fā) 射的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
假設(shè)GPS接收設(shè)備當(dāng)前的本地RTC時間是t,則根據(jù)t,預(yù)測此時傳輸?shù)?導(dǎo)航數(shù)據(jù)是導(dǎo)航電文中哪個子幀的哪個word,或者此word中的哪個bit。
步驟Sl-402，判斷是否能夠從GPS接收設(shè)備保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測出 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，如果是，則執(zhí)行步驟Sl-403;否則，執(zhí)行流程S2。
本步驟中，假若能夠從GPS接收設(shè)備保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測出的導(dǎo)航 數(shù)據(jù)，則考慮到GPS接收設(shè)備當(dāng)前的本地RTC時間不一定很完全精確，所以 計入本地RTC時間t和衛(wèi)星精確時間的誤差，即從保存的導(dǎo)航電文中，多取預(yù) 測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)左右兩側(cè)誤差對應(yīng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將多取的導(dǎo)航數(shù)據(jù)同時作為預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。應(yīng)用中，為使預(yù)測值能與正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功，也 可以再從保存的導(dǎo)航電文中，多取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的周邊相關(guān)字段同時作為
預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。本實施例中以2個word或3個word作為預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù) 為最佳。
bit61 bit71。因為GPS衛(wèi)星傳送導(dǎo)航數(shù)據(jù)的速度為50bit/s,所以，假如選 取誤差為士0.5S,則在預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit61 ~bit71的左右兩側(cè)分別多取 25個bit,即預(yù)測的數(shù)據(jù)范圍為bit36 bit96。應(yīng)用中，為使預(yù)測值能與正在 傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功，也可以多取bit36之前的一部分導(dǎo)航數(shù)據(jù)或者 bit96之后的一部分導(dǎo)航數(shù)據(jù)同時作為預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
通常情況下，GPS接收設(shè)備有三種啟動模式，如熱啟動(hotstart)、冷啟 動(cold start)以及溫啟動(warm start )。本實施例主要針對熱啟動而言，在熱 啟動中，GPS接收設(shè)備在啟動時已經(jīng)存儲有效的導(dǎo)航電文，因此， 一般都能從 保存的導(dǎo)航電文中獲取步驟S1-401預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。并且，在熱啟動中，以 GPS接收設(shè)備的本地時鐘RTC為依據(jù)預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性比較 高。這樣，通常情況下，通過改進(jìn)的匹配流程完成幀同步的時間都會比現(xiàn)有技 術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的流程完成幀同 步的時間要短。
步驟Sl-403，將預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和正在直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù) 進(jìn)行匹配。
本步驟中，將預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹 配的方法具體為比較預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。 若兩者至少有一個連續(xù)的word所表示的內(nèi)容完全一致，則匹配成功，找到當(dāng)前 傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)在導(dǎo)航電文中的正確位置，然后執(zhí)行步驟Sl-403。否則，繼續(xù) 接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，與步驟S1-401預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配， 直到匹配成功；或者，直到接收到流程S2發(fā)送的已完成幀同步的信息；或者， GPS接收設(shè)備停止流程S1的匹配，通過流程S2完成幀同步。步驟Sl-404,修正GPS接收設(shè)備的本地時間，完成幀同步，流程S1發(fā)送 幀同步已完成的信息給流程S2。
本步驟中，GPS接收設(shè)備的本地時間包括GPS時間和RTC時間。修正GPS 接收設(shè)備的本地GPS時間和RTC時間的方法具體為
a、 記錄GPS衛(wèi)星發(fā)射最后一個匹配成功的導(dǎo)航數(shù)據(jù)時間tl,計算GPS衛(wèi) 星當(dāng)前的精確時間。
本步驟中，若在匹配期間，GPS衛(wèi)星又接收了 n個bit,計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前 的精確時間的方法為
tl + 20ms * n
其中，因為每顆GPS衛(wèi)星以50bit/s的速度傳送導(dǎo)航數(shù)據(jù)，所以傳送一個導(dǎo) 航數(shù)據(jù)所用的時間為20ms,因此，GPS衛(wèi)星接收n個bit所用的時間為20ms*n。
b、 計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的偏移時間。
本步驟中，計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前偏移時間的方法為 Tcount+76ms。
由于GPS衛(wèi)星信號從GPS衛(wèi)星到GPS接收設(shè)備的傳送時間較難確定。但對 本地GPS時間而言，±10ms以內(nèi)的鐘差對最終的幀同步計算沒有影響，所以本 實施例中，取該傳送時間為76ms。在GPS接收設(shè)備中，Tcount為一計數(shù)器，主 要是用來記錄GPS接收機(jī)接收的兩個連續(xù)bit的時間間隔。本實施例中，設(shè)置 Tcount為GPS接收設(shè)備接收的兩個連續(xù)bit的時間間隔。本實施例中，在GPS 接收設(shè)備還沒有接收到第n+l個bit時，Tcount為GPS 4妄收設(shè)備接收到第n個 bit與預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)完成匹配的時間間 隔。Tcount不大于GPS接收設(shè)備接收第n個bit和第n+l個bit的時間間隔，即 20ms 。
c、 GPS接收設(shè)備根據(jù)計算出的GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間和偏移時間來調(diào) 整其本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步。
如圖4所示，流程S1和流程S2同時啟動，在流程S1進(jìn)行幀同步的同時， 流程S2也在進(jìn)行幀同步。流程S2為現(xiàn)有技術(shù)中釆用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的流程，其包括
步驟S2-401、判斷接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中是否存在TLM字的前導(dǎo)碼，如果存 在，執(zhí)行步驟S2-402;否則，GPS接收設(shè)備繼續(xù)接收導(dǎo)航電文，直到能夠在接 收的數(shù)據(jù)中尋找到前導(dǎo)碼；或者直到接收流程Sl發(fā)送的已完成幀同步的信息為 止。
本步驟中，導(dǎo)航數(shù)據(jù)為GPS衛(wèi)星傳輸導(dǎo)航電文中的一個或多個位數(shù)據(jù)。
步驟S2-402、判斷是否接收到HOW字和HOW中的TOW信息。若接收 到HOW字，則執(zhí)行步驟S2-403;否則，繼續(xù)接收導(dǎo)航電文，直到能夠接收到 HOW字為止；或者，直到接收流程S1發(fā)送的已完成幀同步的信息為止。
步驟S2-403，由步驟S2-402接收的HOW字中包含的TOW信息計算GPS 衛(wèi)星的當(dāng)前時間。
本步驟中，由TOW信息計算GPS衛(wèi)星的當(dāng)前時間的方法為 TOW值承6000-4800+76ms
其中，TOW每隔6s表示下一個子幀的起始時間，把所有的單位都換算為 毫秒(ms),即TOW每隔6000ms表示下一個子幀的起始時間。4800是因為在 一子幀傳送TLM、 HOW字之后，還有8個字，每個字包括30bit,所以，8個 字共有8*30bit=240bit。傳輸每一比特需要20ms,所以剩余的時間為 240*20ms=4800ms; 76ms是GPS衛(wèi)星信號從GPS衛(wèi)星到GPS接收設(shè)備的傳送 時間。
步驟S2-404, GPS接收設(shè)備根據(jù)步驟S2-403計算的當(dāng)前時間來調(diào)整其本 地GPS時間，完成幀同步，流程S2發(fā)送幀同步已完成的信息給流程S1。
在圖4中，流程S1和流程S2同時進(jìn)行，各自分別進(jìn)行幀同步。在兩者都 可達(dá)成幀同步的情況下，選取先完成幀同步者。也就是說，只要流程S1和流程 S2中任一個先完成了幀同步，GPS接收設(shè)備就完成了幀同步，進(jìn)入后續(xù)工作。
本實施例中，在流程S1中，即使預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)無法匹配成功，不能完成幀同步。則采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法的 流程S2最終會達(dá)成同步，因為流程S1和S2同時執(zhí)行，所以流程S2的執(zhí)行并未額外浪費(fèi)時間。
本實施例中，假如流程S1先完成幀同步，則流程S1發(fā)送幀同步已完成的
信息給流程S2。流程S2接收流程S1發(fā)送的信息，并根據(jù)該信息可以停止；也 可以不停止，進(jìn)行其他的工作處理，具體情況由流程S2來決定。
下面以被再次跟蹤到的GPS衛(wèi)星正在傳輸子幀1中的導(dǎo)航數(shù)據(jù)為例對 第一較佳實施例中先完成幀同步的流程發(fā)送已完成幀同步信息給另 一個流 程，另一流程停止運(yùn)行的工作過程進(jìn)行說明。
例一、圖5為圖4中GPS衛(wèi)星正在傳輸子幀1的部分?jǐn)?shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖5所示，導(dǎo)航數(shù)據(jù)是從子幀1中的word2開始傳輸?shù)?。同時啟動流 程Sl和流程S2，在流程Sl中，
首先以GPS接收設(shè)備的本地RTC時間為依據(jù)，預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù) 是屬于哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。然后，判斷是否從GPS接收設(shè)備 保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，若能夠從GPS接收設(shè)備中獲取預(yù)測的 導(dǎo)航數(shù)據(jù)，則將預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。 其中，導(dǎo)航數(shù)據(jù)為正在傳輸?shù)膶?dǎo)航電文中的一個或多個位數(shù)據(jù)。預(yù)測的導(dǎo)航數(shù) 據(jù)是從GPS接收設(shè)備保存的最新的導(dǎo)航電文中獲取的。
比如，若GPS接收設(shè)備根據(jù)本地時間RTC預(yù)測出正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是 bit61 ~ bit71。選取誤差為± 0.5S，則在預(yù)測出的bit61 ~ bit71的左右兩側(cè)分 別多取25個bit，即將bit36 bit96為預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。當(dāng)然，為獲得更 高的準(zhǔn)確度，GPS接收設(shè)備也可以同時獲取bit36之前的一部分導(dǎo)4元數(shù)據(jù)或 者bit96之后的一部分導(dǎo)航數(shù)據(jù)作為預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。本實施例中，預(yù)測的 導(dǎo)航數(shù)據(jù)最佳為2 ~ 3個word。將預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit36 ~ bit96和直接從 GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。
而在流程S2中，如圖5所示，導(dǎo)航數(shù)據(jù)是從子幀1中的word2開始傳輸 的。由于TLM前導(dǎo)碼只在TLM字中出現(xiàn)，因此，在^I妄收A端凝:據(jù)word2和B 端數(shù)據(jù)word7的階段，流程S2都不會發(fā)現(xiàn)TLM字。但是，在接收到的A端數(shù) 據(jù)word2到B端數(shù)據(jù)word7階段，流程Sl中預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)已匹配完畢，假如匹配成功，則找到預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)
bit36 bit96在導(dǎo)航電文中的位置，記下GPS衛(wèi)星發(fā)射bit96的時間為tl。根據(jù) 發(fā)射bit96的時間為tl計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間和偏移時間，GPS接收設(shè) 備根據(jù)計算的GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間和偏移時間來修正其本地GPS時間， 當(dāng)然，若本地RTC時間與GPS衛(wèi)星時間有偏差，也同時》務(wù)正本地RTC時間， 完成幀同步；流程S1發(fā)送已完成幀同步的信息給流程S2。若流程S2在接收到 流程Sl發(fā)送的幀同步完成的信息時，還沒完成幀同步，則流程S2即停止執(zhí)行。 本實施例中，若預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù) 至少有一個連續(xù)的word完全一致，則預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接 收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功。比如，若預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit36 bit96。而直接 從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)為bit61 bit90,預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從 GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，若預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的bit61 bit90 和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit61 ~ bit90所表示的內(nèi)容完全一致，則 匹配成功。
假如預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配失敗，則 GPS接收設(shè)備繼續(xù)將GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)與預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配， 直到匹配成功；或者，直到接收到流程S2發(fā)送的已完成幀同步的信息后，流程 Sl停止運(yùn)行；或者，GPS接收設(shè)備停止流程Sl的匹配，通過流程S2完成幀同 步。
每個子幀包括300bit，按順序分為10個字，每一子幀的傳輸時間為6s,每 個字有30bit。而本實施例中，衛(wèi)星是從word2開始傳輸?shù)?。由上可知，假如?流程Sl匹配成功的情況下，流程S1完成同步的時間要比僅使用流程S2完成 同步的時間縮短了將近5s。
本發(fā)明主要是針對熱啟動而言，由于GPS接收設(shè)備在啟動時已經(jīng)存儲有效 的導(dǎo)航電文，所以， 一般都能從GPS接收設(shè)備保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測的導(dǎo) 航數(shù)據(jù)。并且，熱啟動情況下，以GPS接收設(shè)備的本地時鐘RTC為依據(jù)預(yù)測 正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性比較高。這樣，通常情況下，改進(jìn)的匹配流程都會匹配成功，其完成幀同步的時間都會比現(xiàn)有技術(shù)采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法 在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的流程完成幀同步的時間要短。
當(dāng)然，前述例一中，假如流程S1在接收到流程S2發(fā)送的已完成幀同步的 信息前無法匹配成功，則選取與流程S1同時啟動的流程S2完成匹配，并未額 外浪費(fèi)時間。
下述例二是同時啟動流程Sl和流程S2,但流程S2較流程Sl先完成幀同 步的情況。
例二、圖6為圖4中GPS衛(wèi)星正在傳輸子幀1的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6 所示，正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)恰由子幀1的TLM開始。同時啟動流程S1和流程 S2。在流程Sl中
假如GPS接收設(shè)備仍然預(yù)測出正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)是bit36 bit96，則在 傳輸TLM和HOW字階段，預(yù)測出正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)bit36 ~ bit96和直接從 GPS衛(wèi)星中接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)必然不會匹配成功。
而在流程S2中，因為正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)恰由子幀1的TLM開始，因此， 在接收到TLM字時，就可以檢測出前導(dǎo)碼。GPS接收設(shè)備根據(jù)接收的HOW字 段中的TOW信息計算GPS衛(wèi)星的當(dāng)前時間來調(diào)整其本地GPS時間，完成幀 同步，流程S2發(fā)送幀同步已完成的消息給流程Sl。若流程Sl在接收到流程 S2發(fā)送的信息時，仍未完成幀同步，則流程S1停止運(yùn)行。GPS接收設(shè)備農(nóng)照 先達(dá)成幀同步的流程S2的執(zhí)行結(jié)果完成幀同步，進(jìn)入后續(xù)處理。
綜上所述，通過同時啟動流程S1和流程S2，使GPS接收設(shè)備選取先完成 幀同步的流程，進(jìn)入到后續(xù)處理，有效加快了 GPS接收設(shè)備完成幀同步的速度。
實施例二
本實施例是第二種實施方式，是改進(jìn)的匹配流程單獨(dú)執(zhí)行完成幀同步的。 本實施例的工作流程與圖4所示實施例一中的流程S1類似。只是，本實施 例中，因為改進(jìn)的匹配流程是單獨(dú)執(zhí)行而完成幀同步的，這樣，在圖4所示匹 配流程Sl的步驟S1-402中，若不能夠從GPS接收設(shè)備保存的導(dǎo)航電文中獲取 預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，則當(dāng)前流程結(jié)束，不再執(zhí)行流程S2。在步驟S1-403中，若預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配失敗，則是繼續(xù)接
收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，直到預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和繼續(xù)從GPS衛(wèi)星接收 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功為止。同樣，在圖4所示流程S1中的步驟Sl-404完成幀 同步后，就可以省掉發(fā)送幀同步已完成的消息。
圖7是本發(fā)明中實現(xiàn)幀同步裝置的第一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 7所示，幀同步裝置主要由第 一幀同步模塊700和第二幀同步模塊705組成， 第一幀同步模塊700和第二幀同步模塊705同時啟動。
其中，第一幀同步才莫塊700包括預(yù)測單元701、存儲單元702、匹配單元 703和第一修正單元704。其中，
預(yù)測單元701用于以GPS接收設(shè)備的本地RTC時間為依據(jù)，預(yù)測正在傳 輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)是屬于哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。
預(yù)測單元701預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)是屬于哪一個幀、哪一個子幀、哪 些bit位的具體方法為
地面控制系統(tǒng)有規(guī)律的將GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文注入GPS衛(wèi)星，再由GPS 衛(wèi)星對接收的導(dǎo)航電文進(jìn)行發(fā)射。導(dǎo)航數(shù)據(jù)共有25個數(shù)據(jù)幀，每個數(shù)據(jù)幀有 1500bit,因為GPS衛(wèi)星傳送導(dǎo)航數(shù)據(jù)的速度為50bit/s,所以整個導(dǎo)航電文傳輸 完畢需要12.5分鐘(750S)。 GPS衛(wèi)星總是從第一個子幀開始傳送導(dǎo)航電文， 直到25個數(shù)據(jù)幀全部傳完，并在傳完之后，又開始新一輪的傳送。本實施例主 要是基于熱啟動而言，也就是說啟動之前GPS接收設(shè)備中已經(jīng)存儲了有效的導(dǎo) 航電文。所以，可基于GPS接收設(shè)備當(dāng)前的本地RTC時間來預(yù)測衛(wèi)星正在發(fā) 射的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
假設(shè)GPS接收設(shè)備當(dāng)前的本地RTC時間是t，誤差為士0.5S。根據(jù)t,就可 以預(yù)測出此時傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)是哪個子幀的哪個word;或者是此word中的哪 個bit。
所述存儲單元702用于實時保存導(dǎo)航電文。預(yù)測單元701還用于判斷是否 能夠從存儲單元保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，如果是，則將執(zhí)行 匹配處理的通知發(fā)送給匹配單元703;否則，由第二幀同步模塊705完成幀同步。
假如所述預(yù)測單元701能夠從所述存儲單元702保存的導(dǎo)航電文中獲得所 述預(yù)測的哪個子幀的哪個word，或者此word中的哪個bit。則考慮到GPS接收 設(shè)備當(dāng)前的本地RTC時間不一定完全精確，所以計入本地RTC時間t和衛(wèi)星精 確時間的誤差，即在存儲單元702中多取前述預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)左右兩側(cè)誤差 對應(yīng)個數(shù)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，作為預(yù)測出的正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)。應(yīng)用中，為使預(yù)測 值能與正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功，也可以再從存儲單元702中多取預(yù)測出 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的周邊相關(guān)字段同時作為預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
例如，GPS接收設(shè)備現(xiàn)在的本地時間是t,預(yù)測單元701預(yù)則出正在傳 輸?shù)钠嗾蓳?jù)為bit61 ~ bit71。若選取誤差為± 0.5S,則在預(yù)測出的bit61 ~ bit71 左右分別多取25個bit，即將bit36 bit96作為預(yù)則正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。應(yīng)用 中，為使預(yù)測值能與正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功，也可以多取bit36之前 的一部分導(dǎo)航數(shù)據(jù)或者bit96之后的一部分導(dǎo)航數(shù)據(jù)同時作為預(yù)測的導(dǎo)航數(shù) 據(jù)。
匹配單元703在接收到執(zhí)行匹配處理的通知后，執(zhí)行所述匹配的處理。 所述匹配單元703用于匹配所述預(yù)測單元預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS 衛(wèi)星中接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，用于在匹配成功時，向第一修正單元704發(fā)送幀同 步的通，、口。
匹配單元703匹配所述預(yù)測單元預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星中接 收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的具體匹配方法為比較接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，若 兩者至少有一個連續(xù)的word完全一致，則匹配成功；否則，匹配單元703繼續(xù) 匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，直到匹配成功為止；或 者，直到接收到第二幀同步模塊705發(fā)送的已完成幀同步信息為止；或者停止 第一幀同步模塊700,通過第二幀同步模塊705完成幀同步。
第一修正單元704用于在接收到匹配單元703發(fā)送的幀同步通知時，計 算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間和偏移時間，并根據(jù)計算當(dāng)前的精確時間和偏 移時間來調(diào)整GPS接收設(shè)備的本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步，第一幀同步模塊700發(fā)送已完成幀同步的信息給第二幀同步模塊705。
第一修正單元704修正GPS接收設(shè)備的本地GPS時間和RTC時間的方法
為
a、 在匹配成功下，記錄的GPS衛(wèi)星發(fā)射匹配成功的最后一個導(dǎo)航凄t據(jù)的 時間tl，計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間。
本步驟中，假如在匹配期間，GPS接收設(shè)備又接收了 n個bit，則計算GPS 衛(wèi)星當(dāng)前精確時間的方法為tl+20ms*n 。
其中，因為每顆GPS衛(wèi)星以50bit/s的速度傳送導(dǎo)航數(shù)據(jù)，所以傳送一個導(dǎo) 航數(shù)據(jù)所用的時間為20ms，因此，GPS衛(wèi)星接收了 n個導(dǎo)航數(shù)據(jù)所用的時間為 20ms*n。
b、 計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的偏移時間。
本步驟中，計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前偏移時間的方法為Tcount+76ms。 由于GPS衛(wèi)星信號從GPS衛(wèi)星到GPS接收設(shè)備的傳送時間較難確定。但對 本地GPS時間而言，士10ms以內(nèi)的鐘差對最終的幀同步計算沒有影響，所以本 實施例中，取該傳送時間為76ms。在GPS接收機(jī)中，Tcount為一計數(shù)器，主要 是用來記錄GPS接收機(jī)接收的兩個連續(xù)bit的時間間隔。本實施例中，在GPS 接收機(jī)還沒有接收到第n+1個bit時，設(shè)置Tcount為GPS接收機(jī)接收到第n個 bit與預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和正在直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)完成匹配的時 間間隔，Tcount不大于GPS接收設(shè)備接收的第n個bit和第n+1個bit的時間間 隔，即20ms。
c、 GPS接收設(shè)備根據(jù)計算出的GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間和偏移時間來修 正其本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步。
本實施例中，假如預(yù)測單元701從GPS接收設(shè)備的存儲單元702保存 的導(dǎo)^t電文中預(yù)測出正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)為bit36 bit96。匹配單元703匹 配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit36 ~ bit96和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，若匹 配單元703直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)也是bit36 ~ bit96，且預(yù)測的導(dǎo) 航數(shù)據(jù)bit36 ~ bit96和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit36 ~ bit96所對應(yīng)的內(nèi)容完全一致，則匹配成功，就可以找到bit36 bit96在導(dǎo)航電文中的位 置，記錄GPS衛(wèi)星發(fā)射bit96的時間為tl。第一修正單元704修正GPS接 收設(shè)備的本地的GPS時間和RTC時間，完成幀同步，第 一幀同步才莫塊700 發(fā)送已完成幀同步的信息給第二幀同步模塊706。
當(dāng)然，本實施例中，假如匹配單元703直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù) 據(jù)與預(yù)測出的導(dǎo)航Jt據(jù)bit36-bit96至少有一個連續(xù)的word完全一致，則 直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功。比如，若預(yù) 測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit36 ~ bit96，匹配單元703直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù) 據(jù)為bit61 ~ bit90，若預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的bit61 ~ bit卯和直接從GPS衛(wèi) 星接收的導(dǎo)4元數(shù)據(jù)bit61 ~ bit90所表示的內(nèi)容完全一致，則匹配成功。
布支如匹配單元703不能使預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)bit61 ~ bit71和直接從GPS 衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功，則匹配單元703繼續(xù)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的 導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以及匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和從GPS衛(wèi)星繼續(xù)接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)， 直到匹配成功為止；或者，直到第一幀同步模塊700接收到第二幀同步模塊 705發(fā)送的已完成幀同步的信息為止；或者，停止第一幀同步模塊700,單 獨(dú)由第二幀同步模塊705完成幀同步。
第二幀同步模塊705為現(xiàn)有技術(shù)中利用TLM前導(dǎo)碼搜索在GPS接收設(shè) 備中實現(xiàn)幀同步的模塊，包括TLM字中前導(dǎo)碼檢測單元706、關(guān)鍵數(shù)據(jù)檢 測單元707和第二修正單元707。其中，第二幀同步模塊705包括的各個單 元，其功能與現(xiàn)有技術(shù)相同，這里只大致介紹一下。
TLM字中前導(dǎo)碼檢測單元706用于檢測TLM字中前導(dǎo)碼。關(guān)4建數(shù)據(jù)檢測 單元707用于檢測子幀中的HOW字和HOW字中的TOW信息。第二修正單元 708用于根據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)檢測單元708中檢測到的TOW信息來計算GPS衛(wèi)星的 當(dāng)前時間，以便根據(jù)計算的當(dāng)前時間修正GPS接收設(shè)備的本地GPS時間，實 現(xiàn)幀同步，第二幀同步模塊705發(fā)送已完成幀同步的信息給第一幀同步模塊 700。
本實施例中，TLM字中前導(dǎo)碼檢測單元706首先檢測接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中是否存在TLM字中前導(dǎo)碼，如果存在，則關(guān)鍵數(shù)據(jù)檢測單元707進(jìn)行檢測子幀 中的HOW字和HOW字中的TOW信息，以及第二修正單元708根據(jù)關(guān)鍵:數(shù)據(jù) 檢測單元707中檢測到的TOW信息來計算GPS衛(wèi)星的當(dāng)前時間，以便根據(jù)計 算的當(dāng)前時間修正GPS接收設(shè)備的本地GPS時間，實現(xiàn)幀同步，第二幀同步 模塊705發(fā)送已完成幀同步的信息。否則，GPS接收設(shè)備繼續(xù)接收導(dǎo)航電文， 直到能夠在接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中尋找到前導(dǎo)碼；或者，直到第二幀同步模塊705 接收到第一幀同步模塊700發(fā)送的已完成幀同步的消息為止。
在圖7中，第一幀同步模塊700和第二幀同步模塊705同時啟動，各自分 別進(jìn)行幀同步的處理。在兩模塊都可達(dá)成幀同步的情況下，選取先完成幀同步 的模塊。例如，若第一幀同步模塊700先完成幀同步，則第一幀同步模塊700 發(fā)送已完成幀同步的信息給第二幀同步模塊705。則GPS接收設(shè)備選取第一幀 同步模塊700進(jìn)入后續(xù)工作。
當(dāng)然，假如在第一幀同步模塊700接收到第二幀同步模塊705發(fā)送的已完 成幀同步的信息時，匹配單元703仍然無法使預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi) 星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功，則最終選擇第二幀同步模塊705完成同步。因為 第一幀同步模塊700和第二幀同步模塊706同時啟動，所以并未額外浪費(fèi)時間。
本發(fā)明主要針對熱啟動。在熱啟動中，預(yù)測單元701以GPS接收設(shè)備 的本地時鐘RTC為依據(jù)預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性比較高，這樣， 實際應(yīng)用中，本發(fā)明的匹配單元703 —般都可以使預(yù)測的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從 GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)匹配成功。因此，本發(fā)明中的第一幀同步模塊也可 以單獨(dú)完成幀同步。
圖8為本發(fā)明實現(xiàn)幀同步裝置的第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施 例在圖7所示實施例的基礎(chǔ)上省略了第一幀同步監(jiān)控單元和第二幀同步模 塊。如圖8所示，該幀同步裝置能夠?qū)崿F(xiàn)幀同步，包括預(yù)測單元701，存儲 單元702,匹配單元703和修正單元804。
修正單元804的功能與圖7中的第一》務(wù)正單元704類似，這里不再贅述。
本實施例中，預(yù)測單元701用于以GPS接收設(shè)備的本地RTC時間為依據(jù)，預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)是屬于哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。
存儲單元702用于實時保存導(dǎo)航電文。預(yù)測單元701還用于判斷是否能夠從 存儲單元保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，如果是，則將執(zhí)行匹配 單元703匹配處理的通知發(fā)送給所述匹配單元703;否則，結(jié)束當(dāng)前的處理。 假如預(yù)測單元701能夠從所述存儲單元702保存的導(dǎo)航電文中獲得所述 預(yù)測導(dǎo)航數(shù)據(jù)，則匹配單元703使預(yù)測單元701預(yù)測的導(dǎo)4充數(shù)據(jù)和直接從 GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。若匹配成功，修正單元804修正GPS 接收設(shè)備的本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步；否則，匹配單元繼續(xù) 匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，直到匹配成功 為止。
由上述的實施例可知，本發(fā)明的這種幀同步的方法和裝置，利用改進(jìn)的匹 配流程和現(xiàn)有技術(shù)利用TLM前導(dǎo)碼搜索在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的流程 同時啟動，選取先達(dá)到幀同步的流程。在絕大多數(shù)情況下，都可以在僅使用現(xiàn) 有中利用TLM前導(dǎo)碼搜索方法完成幀同步之前，GPS接收設(shè)備達(dá)到幀同步， 縮短了幀同步時間。
現(xiàn)階段GPS接收設(shè)備在導(dǎo)航數(shù)據(jù)完成幀同步成功之后，其跟蹤側(cè)
(Tracking)會將接收到的所有導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳送至導(dǎo)航電文處理側(cè)(Navigation) 處理。由于地面控制站周期性地將導(dǎo)航數(shù)據(jù)注入到GPS衛(wèi)星，而在注入周期間 隔內(nèi)這些導(dǎo)航數(shù)據(jù)都是最新的。這樣就會存在一個問題，如果像這樣全部不間 斷地傳輸，處理器就會不間斷地對接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。這樣就會加重處 理器的工作負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致系統(tǒng)能耗的增加。并且，這種情況不僅發(fā)生在熱啟動之 后，冷啟動(cold start)和其它啟動方式之后同樣存在，也就是說只要導(dǎo)航數(shù) 據(jù)的傳輸發(fā)生在跟蹤側(cè)和導(dǎo)航電文處理側(cè)之間，就存在上述問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了幀同步之后導(dǎo)航數(shù)據(jù)的處理流程。導(dǎo)航 數(shù)據(jù)為導(dǎo)航電文中正在傳輸?shù)囊粋€或多個位數(shù)據(jù)。導(dǎo)航電文包括歷書
(Alamanac)和星歷(Ephemeris )。本實施例也可以說是在實現(xiàn)幀同步后針對 星歷和歷書的處理流程。參見圖9，圖9為本發(fā)明完成幀同步之后星歷數(shù)據(jù)的處理流程圖，包括
步驟901、跟蹤側(cè)依據(jù)子幀1中的GPS衛(wèi)星時鐘的數(shù)據(jù)期號(IODC)和 子幀3中的GPS衛(wèi)星星歷的數(shù)據(jù)期號(IODE)參數(shù)來判斷正在接收的星歷數(shù) 據(jù)是否已經(jīng)更新。如果是，執(zhí)行步驟902;否則丟棄。
本步驟中，IODC是一個1 Obits的數(shù)，包含在子幀1中。IODE是一個8bits 的數(shù)，在子幀2和子幀3中的內(nèi)容是一樣的，所以，本步驟中，跟蹤側(cè)也可以 為依據(jù)子幀1中的GPS衛(wèi)星時鐘的數(shù)據(jù)期號(IODC )和子幀2中的GPS衛(wèi)星 星歷的數(shù)據(jù)期號(IODE)參數(shù)來判斷正在接收的星歷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)更新。
跟蹤側(cè)依據(jù)子幀1中的IODC和子幀3中的IODE參數(shù)判斷正在接收的星 歷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)更新，其具體方法為
用現(xiàn)有的子幀3中的IODE和接收到的子幀2或子幀3中的IODE進(jìn)行比 較。如果兩者不相匹配，執(zhí)行步驟902;否則丟棄。
跟蹤側(cè)依據(jù)子幀1中的IODC判斷正在接收的星歷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)更新也采 用類似的方法，即用現(xiàn)有的子幀1中的IODC和接收到的子幀11中的IODC 進(jìn)行比較。如果兩者不相匹配，執(zhí)行步驟902;否則丟棄。
步驟902、保存新的星歷數(shù)據(jù)，并發(fā)送剛接收的星歷數(shù)據(jù)給導(dǎo)航電文處理側(cè)。
步驟903、導(dǎo)航電文處理側(cè)接收跟蹤側(cè)傳輸?shù)男菤v數(shù)據(jù)，進(jìn)行解碼，并返 送it據(jù)更新特征碼，比如IODE和IODC給跟蹤側(cè)。
步驟904、跟蹤側(cè)保存步驟903返送的數(shù)據(jù)更新特征碼，將其作為跟蹤側(cè) 下一次判斷的基準(zhǔn)。
在實現(xiàn)幀同步后，歷書數(shù)據(jù)的處理流程與圖9所示的完成幀同步后星歷數(shù) 據(jù)的處理流程圖類似。不同的是，對于歷書的處理，主要是依據(jù)基于星歷參數(shù) 時間的周計數(shù)的周內(nèi)時間(TOA)參數(shù)來判斷其更新狀況。圖IO為完成幀同步 后歷書數(shù)據(jù)的處理流程圖。如圖10所示，步驟IOOI,跟蹤側(cè)依據(jù)TOA參數(shù)來 判斷正在接收的歷書數(shù)據(jù)是否已經(jīng)更新。如果是，執(zhí)行步驟1002;否則丟棄。
本步驟中，TOA參數(shù)包含在各個導(dǎo)航數(shù)據(jù)幀中的子幀4和子幀5中，并且在子幀4和子幀5的內(nèi)容是一樣的，因此，判斷歷書是否更新的具體方法為 用現(xiàn)有的子幀4或子幀5中的TOA和接收到的子幀4或子幀5中的TOA進(jìn)行 比較。如果兩者不相匹配，則執(zhí)行步驟1002;否則丟棄。
步驟1002與圖9所示的完成幀同步后星歷數(shù)據(jù)處理實施例中的步驟902 類似。只不過，在步驟1002中，保存新的歷書數(shù)據(jù)，并發(fā)送新接收的歷書數(shù)據(jù) 給導(dǎo)^^電文處理側(cè)。
步驟1003與圖9所示的完成幀同步后星歷數(shù)據(jù)處理實施例中的步驟903 類似。只不過在本實施例中，導(dǎo)航電文處理側(cè)返送數(shù)據(jù)更新特征碼如TOA給跟 蹤側(cè)。
步驟1004與圖9所示的完成幀同步后星歷數(shù)據(jù)處理實施例中的步驟904 類似。只不過跟蹤側(cè)保存步驟1003返送的數(shù)據(jù)更新特征碼如TOA參數(shù)，將其 作為跟蹤側(cè)下 一次判斷的基準(zhǔn)。
由上可知，采用上述技術(shù)方案，能夠減緩處理器的工作負(fù)擔(dān)，降低系統(tǒng)能 耗。實際應(yīng)用中，只要是接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，均可選擇合適的參數(shù)，依據(jù)本發(fā)明 所述的方法進(jìn)行處理。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的 保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改 進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種實現(xiàn)幀同步的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)；匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從全球定位系統(tǒng)GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)；在匹配成功的情況下，修正GPS接收設(shè)備的本地時間，完成幀同步。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù) 的方法為依據(jù)GPS接收設(shè)備當(dāng)前的本地實時時鐘RTC的時間t，預(yù)測t時刻 GPS衛(wèi)星正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在預(yù)測出t時刻GPS衛(wèi) 星正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)之后，并在執(zhí)行所述匹配之前，進(jìn)一步包括判斷是否 能夠從保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，如果是，則繼續(xù)執(zhí)行所述匹 配處理，否則，結(jié)束當(dāng)前流程。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在判斷出能夠從保存的導(dǎo)航電 文中獲取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之后，并在執(zhí)行所述匹配之前，進(jìn)一步包括根據(jù) 預(yù)設(shè)的GPS接收設(shè)備的本地RTC時間t的誤差，從保存的導(dǎo)航電文中，多取預(yù) 測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)左右兩側(cè)誤差對應(yīng)個數(shù)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將多取的導(dǎo)航數(shù)據(jù)同時作 為預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和 直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的方法為比較預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，若接收的導(dǎo)航 數(shù)據(jù)和預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)至少有一個連續(xù)的字相同，則匹配成功，否則，繼續(xù) 接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將所述繼續(xù)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和 預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，GPS接收設(shè)備的本地時間包括 本地RTC時間和本地GPS時間；所述在匹配成功的情況下，修正GPS接收設(shè)備的本地時間，完成幀同步的方法為記錄GPS衛(wèi)星發(fā)射最后一個匹配成功的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的時間tl，根據(jù)tl計算 GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時間；計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的偏移時間；GPS接收設(shè)備根據(jù)計算出GPS衛(wèi)星的當(dāng)前精確時間和偏移時間來調(diào)整其本 地GPS時間和RTC時間，完成幀同步。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在所述預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù) 據(jù)時，該方法進(jìn)一步包括啟動現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS 接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處理；在匹配不成功的情況下，該方法進(jìn)一步包括若接收到采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處 理發(fā)送的幀同步已完成信息，則利用該已完成的幀同步處理修正GPS接收 設(shè)備的本地時間，完成幀同步；否則，繼續(xù)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)， 并將繼續(xù)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航數(shù)據(jù)與預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，直 到匹配成功為止，或者，直到接收到采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收 設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處理已完成的信息為止，或者，停止所述預(yù)測和匹配實 現(xiàn)幀同步的處理，采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步 的處理。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括當(dāng)利用所 述預(yù)測和匹配實現(xiàn)幀同步的處理以及現(xiàn)有技術(shù)中采用TLM前導(dǎo)碼搜索方法在 GPS接收設(shè)備中實現(xiàn)幀同步的處理，所述兩者中的一個完成幀同步時，發(fā)送幀 同步完成信息給另一個。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)幀同步之后，該方法進(jìn)一 步包括比較現(xiàn)有的導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼和正在接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼，若兩 者不相匹配，則保存新接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并將接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)發(fā)送給導(dǎo)航數(shù)據(jù) 處理側(cè)，否則丟棄；導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理側(cè)對接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并返回導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼給跟蹤側(cè)；跟蹤側(cè)保存接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)更新特征碼。
10、 一種實現(xiàn)幀同步的裝置，其特征在于，該裝置包括預(yù)測單元、匹配單 元，和修正單元；所述預(yù)測單元，用于預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)力元數(shù)據(jù)；所述匹配單元，用于匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星中接收的導(dǎo) 航數(shù)據(jù)，在匹配成功時，向修正單元發(fā)送幀同步通知；所述修正單元，用于在接收到幀同步通知時，計算GPS衛(wèi)星當(dāng)前的精確時 間和偏移時間，并根據(jù)計算當(dāng)前的精確時間和偏移時間來調(diào)整GPS接收設(shè)備的 本地時間，完成幀同步。
11、 如權(quán)利要求IO所述的幀同步裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括存 儲單元，用于實時保存導(dǎo)航電文；所述預(yù)測單元進(jìn)一步判斷是否能夠從存儲單元保存的導(dǎo)航電文中獲取預(yù)測 出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，如果是，則將執(zhí)行匹配處理的通知發(fā)送給所述匹配單元； 所述匹配單元，在接收到執(zhí)行匹配處理的通知后，執(zhí)行所述匹配的處理。
12、 如權(quán)利要求11所述的幀同步裝置，其特征在于，所述預(yù)測單元進(jìn)一步 根據(jù)預(yù)設(shè)的GPS接收設(shè)備的本地RTC時間t的誤差，從存儲單元保存的導(dǎo)航電 文中，多取預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)左右兩側(cè)誤差對應(yīng)個數(shù)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將多取的導(dǎo) 航數(shù)據(jù)同時作為預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
13、 如權(quán)利要求10、 11或12所述的幀同步裝置，其特征在于，該裝 置進(jìn)一步包括現(xiàn)有幀同步處理單元；所述現(xiàn)有幀同步處理單元用于在所述預(yù)測單元預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù) 據(jù)時，啟動現(xiàn)有幀同步處理單元實現(xiàn)幀同步的處理。
14、 如權(quán)利要求13所述的幀同步裝置，其特征在于，所述修正單元和 所述現(xiàn)有幀同步處理單元兩者中的一個完成幀同步時，發(fā)送幀同步完成信息 給另一個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)幀同步的方法，其關(guān)鍵在于預(yù)測正在傳輸?shù)膶?dǎo)航數(shù)據(jù)；匹配預(yù)測出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和直接從GPS衛(wèi)星中接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)；以及在匹配成功的情況下，修正GPS接收設(shè)備的本地時間，完成幀同步。本發(fā)明還同時公開了一種實現(xiàn)上述幀同步方法的幀同步裝置。使用本發(fā)明能夠縮短GPS接收設(shè)備達(dá)到幀同步的時間。
文檔編號G01S5/02GK101420259SQ200710047350
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者江兆根, 杰 趙, 邱模波, 波 陳 申請人:那微微電子科技(上海)有限公司