(57)【要約】      （修正有）【課題】干渉マルチパス条件を検出する方法及びシステムを提供する。【解決手段】受信信号から導出された相関関数のパルスからパラメータが決定される。このパラメータは、非干渉マルチパス仮説と一致しないかを判定するために検討される。もし一致しなければ、干渉マルチパス条件が検出される。一つの例では、干渉マルチパス条件を検出するために幅テストが使用される。このテストによると、ピークエネルギーからの選択されたエネルギーオフセットにおけるパルスの幅が決定される。このパルス幅は、非干渉仮説の特性である可能な幅の範囲と比較される。もしもこの幅がこの範囲外であれば、干渉マルチパス条件が検出される。【選択図】図８
2010210633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉マルチパス条件を検出する方法であって、
受信した信号から導出される相関関数のパルスの一つ又は複数のパラメータを決定することと、
前記一つ又は複数のパラメータが非干渉仮説と一致していないかを判定することと、  もしも前記一つ又は複数のパラメータが前記非干渉仮説と一致していないと判定されたのであれば、干渉マルチパス条件を検出することとを備える。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記一つ又は複数のパラメータは、ピークレベルに対する特定のエネルギーレベルにおける前記パルスの幅を含む。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記一つ又は複数のパラメータは、前記ピークからの特定の時間オフセットに位置するエネルギーレベルに対するピークエネルギーの比を含む。
【請求項４】
請求項２に記載の方法において、第二の前記判定ステップは、前記特定のエネルギーレベルにおけるパルス幅が、非干渉マルチパス仮説の特性である可能な幅の範囲外であるかを判定することを含む。
【請求項５】
請求項３に記載の方法において、第二の前記判定ステップは、前記比が、前記非干渉仮説の特性である可能な比の範囲外であるかを判定することを含む。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、前記可能な幅の範囲は、前記パルスの補間オフセットと、前記補間オフセットと前記範囲との間の予め存在する関係とから決定される。
【請求項７】
請求項５に記載の方法において、前記可能な比の範囲は、前記パルスの補間オフセットと、前記補間オフセットと前記範囲との間の予め存在する関係とから決定される。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、前記関係は、ルックアップテーブルとして実施される。
【請求項９】
請求項７に記載の方法において、前記関係は、ルックアップテーブルとして実施される。
【請求項１０】
一つ又は複数のルックアップテーブルを格納するメモリであって、前記ルックアップテーブルはそれぞれ、非干渉マルチパス条件の特性であるパラメータ範囲と、補間オフセットとの間の予め存在する関係を具体化する。
【請求項１１】
請求項１０に記載のメモリにおいて、前記パラメータは、ピークレベルに対する特定のエネルギーレベルにおける前記相関関数の幅を含む。
【請求項１２】
請求項１０に記載のメモリにおいて、前記パラメータは、前記ピークからの特定の時間オフセットに位置するエネルギーレベルに対するピークエネルギーの比を含む。
【請求項１３】
干渉マルチパス条件を検出する方法を具体化するソフトウェア命令のシーケンスを格納するメモリであって、前記方法は、
受信した信号から導出される相関関数のパルスの一つ又は複数のパラメータを決定することと、
前記一つ又は複数のパラメータが非干渉仮説と一致していないかを判定することと、  もしも前記一つ又は複数のパラメータが前記非干渉仮説と一致していないと判定されたのであれば、干渉マルチパス条件を検出することとを備える。
【請求項１４】
請求項１３に記載のメモリにおいて、前記一つ又は複数のパラメータは、ピークレベルに対する特定のエネルギーレベルにおけるパルス幅を含む。
【請求項１５】
請求項１３に記載のメモリにおいて、前記一つ又は複数のパラメータは、前記ピークからの特定の時間オフセットに位置するエネルギーレベルに対するピークエネルギーの比を含む。
【請求項１６】
請求項１４に記載のメモリにおいて、第二の前記判定ステップは、前記特定のエネルギーレベルにおけるパルス幅が、非干渉マルチパス仮説の特性である可能な幅の範囲外であるかを判定することを含む。
【請求項１７】
請求項１５に記載のメモリにおいて、第二の前記判定ステップは、前記比が、非干渉仮説の特性である可能な比の範囲外であるかを判定することを含む。
【請求項１８】
請求項１６に記載のメモリにおいて、前記可能な幅の範囲は、前記パルスの補間オフセットと、前記補間オフセットと前記範囲との間の予め存在する関係とから決定される。
【請求項１９】
請求項１７に記載のメモリにおいて、前記可能な比の範囲は、前記パルスの補間オフセットと、前記補間オフセットと前記範囲との間の予め存在する関係とから決定される。
【請求項２０】
請求項１８に記載のメモリにおいて、前記関係は、ルックアップテーブルとして実施される。
【請求項２１】
請求項１９に記載のメモリにおいて、前記関係は、ルックアップテーブルとして実施される。
【請求項２２】
プロセッサと、請求項１３に記載のメモリとを備えたシステムであって、前記プロセッサは、前記メモリに格納されたソフトウェア命令にアクセスし、実行し、これによって、前記メモリに格納された相関関数のパルスに関して干渉マルチパス条件が存在しているかを判定するように構成されている。
【請求項２３】
プロセッサと、請求項１０に記載のメモリとを備えたシステムであって、前記プロセッサは、前記メモリに格納された一つ又は複数のルックアップテーブルにアクセスし、これによって、前記メモリに格納された相関関数のパルスに関して干渉マルチパス条件が存在しているかを判定するように構成されている。
【請求項２４】
干渉マルチパス条件を検出する方法であって、
受信した信号から導出される相関関数のパルスの一つ又は複数のパラメータを決定するステップと、
前記一つ又は複数のパラメータが非干渉仮説と一致していないかを判定するステップと、
もしも前記一つ又は複数のパラメータが前記非干渉仮説と一致していないと判定されたのであれば、干渉マルチパス条件を検出するステップとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決め及びＧＰＳジオロケーションシステムの分野に関し、特に、位置決め処理に誤差をもたらすマルチパス条件を検出する手続きに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳジオロケーションシステムは、衛星に見えるエンティティが、そこから自分の位置を決定することができる地球軌道衛星のシステムである。各衛星は、衛星をユニークに識別する１，０２３チップからなる繰り返し疑似ランダムノイズ（ＰＮ）コードを用いてマークされた信号を送信する。１，０２３チップは、ミリ秒毎に繰り返す。この信号は、データビットを用いて変調される。ここで、各データビットは、変調された信号内で２０ｍｓの長さを持つ。
【０００３】
図１は、ＧＰＳジオロケーションシステムの応用を示す。これによって、無線通信システム内の加入者局１００は、局に見えるＧＰＳ衛星１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄからの送信を受信し、４又はそれ以上の送信から時間計測値を導出する。加入者局１００は、その後、この計測値を、位置決めエンティティ（ＰＤＥ）１０４に通信する。位置決めエンティティ１０４は、これら計測値から、加入者局１００の位置を決める。あるいは、加入者局１００は、これら計測値から自分自身の位置を決める。
【０００４】
加入者局１００は、衛星に対するＰＮコードを受信信号と相関付けることによって、特定の衛星からの送信を探索する。この受信信号は、一般に、ノイズが存在している加入者局の受信機に見える一つ又は複数の衛星からの送信の合成である。この相関は、サーチウィンドウＷとして知られているＰＮコードの可能なシフト範囲にわたって実行される。各相関は、ＮｃとＭとの積で表される積分時間Ｉにわたって実行される。ここでＮｃは、コヒーレントな積分時間であり、Ｍは、非コヒーレントに結合されたコヒーレント積分の数である。
【０００５】
この相関値は、対応するＰＮコードシフトによって関連付けられ、相関関数を定義する。この相関関数内の任意のピークが位置決めされ、選択された予め定めたノイズ閾値と比較される。これによって、誤警報確率が予め定めた値以下となる。衛星に対する時間計測値は、この閾値を超えた相関関数内の最も早い非サイドローブピークから導出される。
【０００６】
図２は、ＧＰＳ衛星のための典型的な相関関数を示している。水平軸は、チップに関する時間を表す。垂直軸は、ｄＢ表示されたエネルギーを表す。この相関関数は、メインローブ２００と、一つ又は複数のサイドローブ２０２からなる。メインローブのピーク２０４に関連付けられた時間２０６は、相関関数の時間計測値を形成する。
【０００７】
サンプリングクロックと実際のピークとの間の非同期関係のため、この相関関数のサンプルされたピークと、実際のピークとの間には、しばしば相違がある。この状況は図３に示されている。サンプルされたピークは、符番３００ａによって識別され、実際のピークは、符番３０４によって識別される。これら二つは、互いに逸脱している。
【０００８】
実際のピークの位置決めをより良く推定するために、相関関数のサンプルに補間処理を適用することができる。二次補間では、二次関数が相関関数の幾つかのサンプルにフィッティングされる。その後、補間されたピークが、二次関数の係数から位置決めされる。この補間されたピークは、しばしば、サンプルされたピークよりも実際のピークにより近い。
【０００９】
この相関関数のピークを位置決めする処理は、あるマルチマス条件が存在するときには複雑になる。その理由は、正確な時間計測値は、相関関数の視線ピークに関連付けられた時間であるが、マルチパス条件によって導入されたピークは、視線ピークと干渉し、このピークに関連付けられた時間を判定することが困難又は不可能になるからである。
【００１０】
図５は、ＧＰＳ衛星４００からの同一の送信のマルチパスレンダリング４０６と、視線レンダリング４０４とが、加入者局４０２内のＧＰＳ受信機において受信される状態の例を示す。このマルチパスレンダリング４０６は、ビル４０８からの反射によって起こる。マルチパスレンダリング４０６は、長い距離を移動しなければならないので視線レンダリング４０４の後に、ＧＰＳ受信機に到着する。
【００１１】
これらレンダリングは、ともに同じＰＮコードを用いて変調されるので、相関関数内に複数のピークを導入する。もしもこれらピークが、一般に１．５チップあるいはそれ以上によって、時間内に広く分けられ、互いに干渉しないのであれば、早期の視線ピークに関連付けられた時間が決定され、相関関数のための時間計測値を形成する。
【００１２】
しかしながら、これらピークが、互いに干渉する時間に十分近く生じるのであれば、早期の視線ピークに関連付けられた時間を決定することは可能ではないであろう。この場合、正確な時間計測は可能ではないかもしれない。
【００１３】
図６は、それぞれ符番５０６ａ，５０６ｂで識別されている視線ピークとマルチパスピークとが互いに干渉する例を示している。これによって、結果として生じる相関関数５０８では、個々のピークは、互いに、あるいは相関関数から識別できない。相関関数のピーク５１０が位置決めされ、このピークに関連付けられた時間５０２が相関関数のための時間計測値を形成する。この値は、視線ピーク５０６ａに関連付けられた時間５０４から逸脱する。その結果、もしも値５０２が位置決め処理に用いられれば、誤った結果をもたらすであろう。
【００１４】
このエラーは、重要となりうる。図７のヒストグラム６００をご覧頂きたい。このヒストグラムは、干渉マルチマス条件の存在によって引き起こるエラーの範囲を示している。見られるように、このエラーは、約−１５０ｍから２００ｍに及びうる。
【００１５】
このエラーの範囲は、９１１呼出の目的で、加入者局が十分な精度で位置を推定することができたり、推定できていることによって、この推定が時間の６８％で５０ｍ以内の精度で、時間の９５％で１５０ｍ以内の精度でなければならないというＦＣＣの要求と一致しない。
【発明の概要】
【００１６】
干渉マルチパス条件を検出する方法が開示される。干渉マルチパス条件とは、視線信号とマルチパス信号とが十分に近い時間で互いに受信され、引き続く相関関数において視線ピークがマルチパスピークから区別されない場合である。そのようなマルチパスは、しばしば「ショート」マルチパスと称される。
【００１７】
受信信号から導出された相関関数のパルスが位置決めされる。そして、パルスのパラメータが決定される。このパラメータは、それが非干渉仮説と一致しないかを決定するために分析される。非干渉仮説とは、パルスが干渉マルチパス条件を受けていない視線信号から導かれたという仮説である。
【００１８】
もしもこのパラメータが非干渉仮説と一致しないならば、干渉マルチパス条件が検出される。一つの例では、干渉マルチパス条件を検出するために幅テストが使用される。このテストによると、ピークエネルギーからの選択されたエネルギーオフセットにおけるパルスの幅が決定される。このパルス幅は、非干渉仮説の特性である可能な幅の範囲と比較される。もしもこの幅がこの範囲外であれば、干渉マルチパス条件が検出される。
【００１９】
第二の例では、干渉マルチパス条件を検出するために比テストが適用される。このテストによると、ピークからの選択された時間オフセットにおけるエネルギーに対するピークエネルギーの比が決定される。その後、この比は、非干渉仮説の特性である可能な比の範囲と比較される。もしもこの比がこの範囲外であれば、干渉マルチパス条件が検出される。
【００２０】
第三の例では、それぞれピークからの異なる時間オフセットにおいて、複数の比が決定される。各比は、非干渉仮説の特性である可能な比の範囲と比較される。もしも一つの比が、対応する範囲外であれば、干渉マルチパス条件が検出される。
【００２１】
第四の例では、幅テストと比テストとの組み合わせが、干渉マルチパス条件を検出するために適用される。この例では、もしもいずれかのテストが満足されれば干渉マルチパス条件が検出される。
【００２２】
一つの応用では、干渉マルチパス条件が一旦検出されると、相関関数から導出された時間計測値は、破棄されるか、あるいは、次の位置決め決定処理において低く重み付けられるかの何れかがなされる。
【００２３】
別の応用では、干渉マルチパスが一旦検出されると、相関関数が修正され、視線ピークが他のピークから識別できるようになる。時間計測値は、このピークから導出され、位置決め処理で使用される。
【００２４】
図中の構成要素は、本発明の原理を説明する場合、配置される代わりに必ずしもスケールしたり、強調する必要は無い。図では、同一の参照番号が、異なる図にわたって同一部分を指している。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、ＧＥＰジオロケーションシステムの図である。
【図２】図２は、ＧＰＳ衛星送信から導出された相関関数のパルスの例である。
【図３】図３は、ＧＰＳ衛星送信から得られる相関関数におけるパルスの種々のパラメータを示す。
【図４】図４は、ＧＰＳ衛星送信から得られる相関関数におけるパルスのサンプルから補間されたピークの例を示す。
【図５】図５は、ＧＰＳ衛星送信のマルチパスレンダリングと視線との加入者局による受信を示す。
【図６】図６は、干渉マルチパス条件が存在するときに視線ピークとパルチパスピークとの間で発生する干渉を示す。
【図７】図７は、位置推定が、干渉マルチパス条件に従っている相関関数から導出された時間計測値に基づいている場合に起こりうるエラー範囲を示すヒストグラムである。
【図８】図８は、干渉マルチパス条件を検出する本発明に従った方法の実施例のフローチャートである。
【図９】図９は、幅テストを実施するために使用されるルックアップテーブルの例である。
【図１０】図１０は、比テストを実施するために使用されるルックアップテーブルの例である。
【図１１】図１１は、干渉マルチパス条件を検出する本発明に従ったシステムの実施例のブロック図である。
【図１２】図１２は、図１１のシステムの組み込んでいるか、又は具体化している無線通信システムにおける加入者局のブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ここに利用されるように、例えば「約」及び「実質的に」のような用語は、数学的な正確さにおける余裕が、トレードにおいて容認できる許容範囲の説明を可能にすることを意図している。従って、１％から２０％の範囲のなかで「約」又は「実質的に」という用語によって修正された値からの上方又は下方のいかなる逸脱も、明示的に上述した値の範囲内であると考慮されるべきである。
【００２７】
更に、ここで使用されるように、「ソフトウェア」という用語は、ソースコードと、アセンブリ言語コードと、バイナリコードと、ファームウェアと、マクロ命令と、ミクロ命令等と、これらのうちの二つ以上の任意の組み合わせとを含む。
【００２８】
更に、「メモリ」という用語は、限定される訳ではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ディスク、フロッピィディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等、あるいはこれらのうちの任意の二つ以上の組み合わせを含む任意のプロセッサ読取可能媒体を称する。これらには、プロセッサによって実行することが可能な一連のソフトウェア命令が格納される。
【００２９】
「プロセッサ」又は「ＣＰＵ］という用語は、一連の命令を実行することが可能なデバイスを称しており、限定される訳ではないが、一般又は特定目的マイクロプロセッサ、有限状態機械、コントローラ、コンピュータ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等を含む。
【００３０】
図８は、干渉マルチパス条件を検出する本発明に従った方法の実施例のフローチャートである。
【００３１】
干渉マルチパス条件は、視線信号とマルチパス信号とが十分に近い時間で互いに受信され、引き続く相関関数において視線ピークがマルチパスピークから区別されない場合である。
【００３２】
この方法は、受信信号から相関関数が導出された後に始まる。一つの実施では、この受信信号は、受信機に見える一つ又は複数のＧＰＳ衛星から送信された信号の組み合わせである。この実施では、相関関数は、予め定めたサーチウィンドウＷ内のＰＮコードのシフト範囲にわたって、衛星のうちの一つについて受信信号とＰＮコードとの関連付けを行うことによって導出される。
【００３３】
この方法は、ステップ７０２で始まる。ステップ７０２は、相関関数内のパルスの一つ又は複数のパラメータを決定することを含む。一つの実施では、このパルスは、潜在的な視線パルスである。潜在的な視線パルスは、視線送信から導かれたパルスである。
【００３４】
図３に示すように、一つの実施例では、ステップ７０２で決定されたパラメータは、サンプルされたピークエネルギー３００ａからの特定のエネルギーオフセットΔ１におけるパルスの幅ｗである。二次補間がサンプル３００ａ，３００ｂ，３００ｃに適用されることを仮定すると、この幅は、二次式ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃにおいて結果として得られる二次係数ａ，ｂ，ｃから便利に決定される。
【００３５】
更に詳しくは、以下に示す式は、サンプルされたピークから任意のＫ１ｄＢ下がったところにおけるパルスの幅ｗを決定するために使用される。
【数１】
2010210633.tif 000003
【００３６】
ここで、ａは二次係数、ｙ０はｙ（−ｂ／２ａ）に等しく、Ｋは  
【数２】
2010210633.tif 000004
【００３７】
に等しい。
【００３８】
あるいは、サンプルされたピークから約１．２５ｄＢ下がったところにおける二次幅ｗ＊を推定するために以下の式が用いられる。
【数３】
2010210633.tif 000005
【００３９】
この式は、上述した（１）式と異なって、ｙ０又はＫに依存せず、計算的に効率が良い。
【００４０】
再び図３に示すように、別の実施例では、ステップ７０２で決定されるパラメータは、ピークからの選択された時間オフセットにおけるサンプルされたエネルギーに対するサンプルされたピークエネルギー３００ａの比である。時間オフセットΔ２に関連付けられたこの比の一つ例は、サンプルされたエネルギー３００ｂに対する、サンプルされたピークエネルギー３００ａの比である。時間オフセットΔ３に関連付けられたこの比の第二の例は、サンプルされたエネルギー３００ｄに対する、サンプルされたピークエネルギー３００ａの比である。
【００４１】
図８に戻って、この方法は、ステップ７０２からステップ７０４に進む。ステップ７０４では、この方法は、ステップ７０２で決定された一つ又は複数のパラメータが非干渉仮説と一致するかを判定する。非干渉仮説とは、パルスが干渉マルチパス条件を受けていない視線信号から導かれたという仮説である。
【００４２】
この方法はステップ７０４からステップ７０６に進む。もしもステップ７０４において一つ又は複数のパラメータが非干渉仮説と一致しないと判定されたのであれば、ステップ７０６では、干渉マルチパス条件が検出される。ステップ７０６の一つの例では、フラグを設定することにより干渉マルチパス条件が示される。
【００４３】
一つの実施例では、
ステップ７０４は、ステップ７０２で決定された一つ又は複数のパラメータと、非干渉仮説の特性である可能な値の対応する範囲とを比較することによって実行される。もしもパラメータが対応する範囲外であれば、干渉マルチパス条件が存在すると判定される。
【００４４】
本実施例の一つの実施では、ステップ７０４で適用される範囲は、補間オフセットとの関係を持ち、補間オフセットに依存する。一つの例では、この補間オフセットは、相関関数のパルスのサンプルされたピークと、補間されたピークとの間の時間オフセットである。図４において、補間オフセットΔ３は、相関パルス３１２のサンプル３１４ａ，３１４ｃ，３１４ｅに対して二次補間を実行することによって導出された補間されたピーク３２２と、サンプルされたピーク３１４ｃとの間の時間オフセットである。同様に、補間オフセットΔ４は、相関パルス３１２のサンプル３１４ｂ，３１４ｄ，３１４ｆに対して二次補間を実行することによって導出された補間されたピーク３２０と、サンプルされたピーク３１４ｄとの間の時間オフセットである。
【００４５】
一つの実施の例では、パルスの形状と、真の二次関数の形状との間の不一致によって、補間オフセットとパラメータ範囲との間の関係が存在する。例えば、図４では、パルス３１２の形状は、符号３１６，３１８で識別するようにその放物線から逸脱しているので不一致が存在する。
【００４６】
一つの例では、干渉マルチパス条件が存在するかを検出するために幅テストが適用される。このテストによると、パルスのピークサンプル及びその二つの隣接サンプルに二次補間が適用される。そして、結果として得られる二次関数の係数からパルスの幅が決定される。また、このパルスに対する補間オフセットも決定される。この補間オフセットはその後、ルックアップテーブルへのインデクスとして使用される。このルックアップテーブルは、アクセスされ、非干渉仮説の特性である可能な幅の範囲を返す。その後、このパルスの幅が、この範囲と比較される。もしも範囲外であれば、非干渉マルチパス条件が検出される。
【００４７】
図９は、幅テストを実施するために適用されるルックアップテーブルの一例である。このテーブル内の各入力８０２ａ，８２０ｂ，８２０ｃは、パラメータｗ＊の値の範囲である。以前に述べたように、パラメータｗ＊は、サンプルされたピークからおよそ１．２５ｄＢ下がったところにおける矩形パルス幅である。これは、上述した式（２）を用いて係数ｃ及び係数ａから計算される。
【００４８】
このテーブル内の各範囲は、非干渉仮説の特性である。この特定の例では、非干渉仮説とは、相関関数における任意のマルチパスピークと、視線ピークとが１．５チップより大きく分離されているという仮説である。このテーブル内の各範囲は、シミュレーションによって決定された。しかしながら、この範囲が解析的に決定される実施例も可能であると認められるべきである。また、これらの範囲は、相関処理から得られるパルスの形状に強く依存していることも認められるべきである。
【００４９】
このテーブルには、２０の入力がある。第一の入力８０２ａはインデクス０に、第二の入力８０２ｂはインデクス１に、第三の入力８０２ｃはインデクス２にというように関連付けられている。これによって、最後の入力８０２ｄはインデクス１９に関連付けられる。
【００５０】
このテーブルにアクセスするために、補間オフセットがパルスから決定され、これらインデクス値のうちの一つにマップされる。その後、このインデクスは、ルックアップテーブルから範囲を検索するために用いられる。説明された特定の例において、マッピングは以下の通りである。
【表１】
2010210633.tif 000006
【００５１】
ここで、ｃｐｉｎｄはテーブルインデクス、ｉｃｐはチップに関連して測定された補間オフセットである。また、−０．５２５未満のｉｃｐの値はｃｐｉｎｄ＝０にマップされ、０．４７５以上のｉｃｐの値はｃｐｉｎｄ＝１９にマップされる。以下に示す擬似コードもまたこのマッピングを具体化する。
【数４】
2010210633.tif 000007
【００５２】
この擬似コードを適用することによって、０．２チップの補間オフセットは、インデクス１４にマップする。このインデクス値に対応する図９のテーブル入力は（１．３９７１８，２．４６２５２）である。この入力によると、０．２チップの補間オフセットについて、もしもｗ＊の計算値が１．３９７１８未満であるか、２．４６２５２より大きければ、パルスは、非干渉仮説と一致しないと判定される。
【００５３】
第二の例では、干渉マルチパス条件が存在するかを検出するために比テストが適用される。このテストによると、ピークからの選択された時間オフセットにおけるサンプルされたエネルギーに対するサンプルされたピークエネルギーの比が決定される。補間オフセットが決定され、ルックアップテーブルに対するインデクスとして使用される。アクセスは、非干渉仮説の特性である可能な比の範囲を返す。比はこの範囲と比較される。そして、もしもこの範囲外であれば、干渉マルチパス条件が検出される。
【００５４】
一つの実施例では、この処理は、それぞれピークからの異なる時間オフセットに関連付けられた複数の比に対して実行される。この実施例において、ルックアップテーブルへのアクセスは、比のそれぞれに対して一つ、複数の範囲を作り出す。もしもこれら比のうちの一つが対応する範囲外であれば、干渉マルチパス条件が検出される。あるいは、もしも比のうちの二つ以上が、対応する範囲外であれば、干渉マルチパス条件が検出される実施例が可能であることが理解されるべきである。
【００５５】
図１０は、比テストを実行するために適用されるルックアップテーブルの例である。テーブルには２０の入力がある。テーブル内の各入力９０４ａ，９０４ｂ，９０４ｃは、８つの範囲９０６ａ，９０６ｂ，９０６ｃを備えている。それぞれは、ピークからの異なる時間オフセット用のものである。各範囲は、特定の時間オフセットのための非干渉仮説の特性である。この特定の例では、非干渉仮説とは、相関関数における任意のマルチパスピークと、視線ピークとが１．５チップより大きく分離されているという仮説である。これら範囲の各々は、シミュレーションによって決定された。しかしながら、この範囲が解析的に決定される実施例も可能であることが認められるべきである。また、これらの範囲は、相関処理から得られるパルスの形状に強く依存している。
【００５６】
テーブル内の各入力は、ロウインデックスに関連付けられる。例えば、第一の入力９０４ａはロウインデクス０に、第二の入力９０４ｂはロウインデクス１に、第三の入力９０４ｃはロウインデクス２にそれぞれ関連している。
【００５７】
このテーブルにアクセスするために補間オフセットが決定され、その後、図９のテーブルに関連して上述したものと全く同じマッピングを用いてロウインデクス値のうちの一つにマップされる。
【００５８】
次に、比を形成するために使用された時間オフセットがカラムインデクスにマップされる。カラムインデクスマッピングは以下に示す通りである。
【表２】
2010210633.tif 000008
【００５９】
ここで、ｐｐｉｎｄはカラムインデクスに対応する。カラムインデクスは、ロウインデクスに関連した範囲のうちの一つを選択するために使用される。
【００６０】
上述した一つの応用において、０．２チップの補間オフセットは、ロウインデクス１４にマップし、遅い１．５チップの時間オフセットは、カラムインデクス６にマップする。これらインデクス値に対応する図１０内の範囲は、（７．６４６５０，２３，９３０００）である。この入力によると、ピーク後１．５チップの補間オフセットにおいて計算され、ｄＢで表示された比が、７．６４６５０ｄＢ未満であるか、２３．９３０００ｄＢより大きければ、パルスは、非干渉仮説と一致しないと判定される。
【００６１】
もしも、テーブル入力によって表された８テストうちの任意の一つが失敗するならば、この比テストは失敗する。しかしながら、もしもテストのうちの二つ以上が失敗するならば、この比テストが失敗する実施例も可能であることが理解されるべきである。
【００６２】
第三の例では、幅テストと比テストとの両方が適用される。この例では、もしもパルス幅が、非干渉仮説の特性である可能な幅の範囲外である場合、あるいはもしも計算された比のうちの任意の一つが、非干渉仮説の特性である対応する範囲外である場合には、干渉マルチパス条件が検出される。
【００６３】
干渉マルチパス条件を検出するシステムの実施例が図１１に示されている。図示するように、このシステムは、プロセッサ１００２とメモリ１００４とを備えている。メモリ１００４は、図８の方法を実行するための一連の命令、又は既に述べた実施例、実施、及び例のうちの何れかを実体的に具現化する。プロセッサは、メモリ１００４によって実体的に具現化されたソフトウェア命令にアクセスし、実行するように構成されている。
【００６４】
一つの実施では、ルックアップテーブルが、干渉マルチパス条件の特性であるパラメータ範囲と補間オフセットとの間の予め存在する関係を実行するメモリ１００４に格納される。この実施では、プロセッサ１００２が、メモリに格納された相関関数のパルスに対する補間オフセットを決定する。プロセッサ１００２はまた、パルスのためのパラメータを決定する。プロセッサ１００２は、補間オフセットを用いて、ルックアップテーブルからパラメータ範囲を決定する。これは非干渉マルチパス条件と一致していない。プロセッサ１００２はパラメータをこの範囲と比較し、もしも範囲外であれば、干渉マルチパス条件を検出する。
【００６５】
無線通信システムにおける加入者局の実施例が図１２において説明される。この特定の加入者局は、図１１のシステムを具体化するか、または含むように構成される。
【００６６】
無線トランシーバ１１０６は、例えば音声又はデータのようなベースバンド情報をＲＦキャリアに変調し、この変調されたＲＦキャリアを復調し、ベースバンド情報を取得する。
【００６７】
アンテナ１１１０は、変調されたＲＦキャリアを無線通信リンクを介して送信し、変調されたＲＦキャリアを無線通信リンクを介して受信するように構成されている。
【００６８】
ベースバンドプロセッサ１１０８は、無線通信リンクを介して送信するために、ＣＰＵ１１０２からのベースバンド情報をトランシーバ１１０６に提供するように構成されている。ＣＰＵ１１０２は、ユーザインタフェース１１１６内の入力デバイスからこのベースバンド情報を順に取得する。ベースバンドプロセッサ１１０８はまた、トランシーバ１１０６からＣＰＵ１１０２へとベースバンド情報を提供するようにも構成されている。ＣＰＵ１１０２は、ユーザインタフェース１１１６内の出力デバイスへこのベースバンド情報を順に提供する。
【００６９】
ユーザインタフェース１１１６は、例えば音声又はデータのようなユーザ情報を入力又は出力する複数のデバイスを備えている。このデバイスは一般にユーザインタフェース内に含まれ、キーボード、ディスプレイスクリーン、マイクロフォン、及びスピーカを含んでいる。
【００７０】
ＧＰＳ受信機１１１２は、ＧＰＳ衛星送信を受信して復調するとともに、この復調された情報を相関器１１１８に提供するように構成されている。
【００７１】
相関器１１１８は、ＧＰＳ受信機１１１２によって提供された情報からＧＰＳ相関関数を導出するように構成されている。与えられたＰＮコードについて、相関器１１１８は、サーチウィンドウＷを定義するコードフェースの範囲にわたって定義された相関関数を作成する。各個別の相関は、定義されたコヒーレントと非コヒーレントとの統合パラメータ（Ｎｃ，Ｍ）に従って実行される。
【００７２】
相関器１１１８はまた、トランシーバ１１０６によって提供されたパイロット信号に関連する情報から、パイロット関連相関関数を導出するように構成されている。この情報は、無線通信サービスを取得するために、加入者局によって使用される。
【００７３】
チャネルデコーダ１１２０は、ベースバンドプロセッサ１１０８によって提供されたチャネルシンボルを、基礎となるソースビットにデコードするように構成される。チャネルシンボルが畳み込みでエンコードされたシンボルである一つの例では、チャネルデコーダは、Ｖｉｔｅｒｂｉデコーダである。チャネルシンボルが畳み込みコードのシリアル又はパラレル連結である第二の例では、チャネルデコーダ１１２０は、ターボデコーダである。
【００７４】
メモリ１１０４は、図８の方法、又は記載あるいは議論された任意の実施例、実装、例のうちの何れかを具体化するソフトウェア命令を保持するように構成されている。ＣＰＵ１１０２は、これらのソフトウェア命令にアクセスして実行することによって、相関器１１１８によって提供されたＧＰＳ相関関数に関連する干渉マルチパス条件を検出するように構成されている。
【００７５】
メモリ１１０４は、また、一つ又は複数のルックアップテーブルを保持するように構成されている。各ルックアップテーブルは、干渉マルチパス条件の特性であるパラメータ範囲と補間エラーとの間に存在する関係を具体化する。例は、幅テストを実施するためのルックアップテーブルと、比テストを実施するためのルックアップテーブルとを含む。ＣＰＵ１１０２は、これらルックアップテーブルのうちの一つ又は複数にアクセスして利用することによって、特定の補間オフセットに対応するパラメータ範囲を決定するとともに、この範囲を用いて、どの干渉マルチパス条件が存在するのかを決定するように構成されている。
【００７６】
ＣＰＵ１１０２は、相関器１１１８によって提供されたＧＰＳ相関関数のピークから計測値を導出するとともに、図８の方法、あるいはここで記述又は議論された任意のバリエーションを用いて、これら任意のピークに関して干渉マルチパス条件が存在するかを検出するように構成されている。
【００７７】
ＣＰＵ１１０２はまた、これらのピークから時間計測値と、
これら時間計測値の各々に関連した二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）とを導出するように構成されている。
【００７８】
これら計測値とＲＭＳＥ値とはＰＤＥ（図示せず）に提供される。ＰＤＥは、対応するＲＭＳＥ値の逆数に基づいて計測値の各々を重み付けし、その後、この重み付けされた計測値に基づいて加入者局の位置を推定する。あるいは、加入者局は、この情報から自分自身の位置を決定する。
【００７９】
一つの実施例では、干渉マルチパス条件を受けているピークから導出された時間計測値にフラグし、これら計測値は、位置決定処理において無視されるか、或いは低く重み付けられる。あるいは、ＣＰＵ１１０２は、干渉マルチパス条件を受けているピークを修正し、これによって、正確な時間計測値が導出されるようにする。これら計測値は、その後、位置決め処理で使用される。
【００８０】
様々な実施例、実施、及び例が記載された一方、本発明の範囲内でより多くの実施例、実施、及び例が可能であることが当該技術分野における通常の熟練者にとって明らかであろう。特に、マルチセクタセル内の個別セクタ及び全基地局を含む無線通信システム内の基地局によって送信された信号、又は基地局とＧＰＳ衛星との組み合わせによって送信された信号に関連して、干渉マルチパス条件が検出される実施例が可能である。その結果、本発明は、特許請求の範囲に関連することを除いて限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年5月24日(2010.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する、干渉マルチパス条件を検出する方法、
受信した信号から導出される相関関数のパルスの２つ又はより多くのパラメータを決定することと、ここにおいて、前記相関関数は、前記受信した信号に基づく複数の相関サンプルを１つの予め定めた関数にフィッティングして前記予め定めた関数の複数の係数を決定することにより決定される、前記複数のパラメータは、前記相関関数の１つのピークに関する１つのピークパラメータと前記相関関数の前記ピークからの複数の特定の時間オフセットに関する複数の隣接パラメータとを備える、ここにおいて、前記相関関数は、前記信号を受信した受信機の位置を決定することに使用されることができる、
サンプルされたピークと前記相関関数の前記ピークとに基づいて補間オフセットを決定することと、
前記補間オフセットと前記複数の特定の時間オフセットに基づいて非干渉仮説の複数のパラメータを決定することと、
前記ピークパラメータと前記複数の隣接パラメータの複数の比が前記非干渉仮説と一致していないかどうかを判定することと、
もしも前記複数の比が前記非干渉仮説と一致していないと判定されたのであれば、前記受信した信号における干渉マルチパス条件を検出すること。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記ピークパラメータは１つのピークエネルギーを備え、前記複数の隣接パラメータは前記ピークからの前記複数の特定の時間オフセットにおける全エネルギーレベルを備える。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記ピークパラメータと前記複数の隣接パラメータの前記複数の比が前記非干渉仮説と一致していないかどうかを判定することは、前記複数の比が、前記非干渉仮説の特性である可能な複数の比の範囲外であるかどうかを判定することを備える。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記可能な複数の比の範囲は、前記パルスの前記補間オフセットと、前記補間オフセットと前記範囲との間の予め存在する関係とから決定される。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記関係は、ルックアップテーブルとして実施される。
【請求項６】
一つ又は複数のルックアップテーブルを格納するメモリであって、前記ルックアップテーブルはそれぞれ、相関関数の補間されたピークと前記相関関数の複数のパラメータとの間の予め存在する関係を具体化し、前記複数のパラメータは、前記相関関数の１つのサンプルされたピークに関する１つのピークパラメータと、前記補間されたピークと前記サンプルされたピークとの間の１つの時間オフセットの補間オフセットと、および前記相関関数の前記サンプルされたピークからの１つの特定の時間オフセットに関する１つの隣接パラメータとを備え、前記予め存在する関係は非干渉マルチパス条件の特性である。
【請求項７】
請求項６に記載のメモリにおいて、前記一つ又は複数のルックアップテーブルは、非干渉マルチパス条件の特性である前記ピークエネルギーレベルに対する特定のエネルギーレベルにおける前記相関関数の幅の間の予め存在する関係をさらに具体化する。
【請求項８】
請求項６に記載のメモリにおいて、前記予め存在する関係は、前記ピークからの前記特定の時間オフセットにおいて位置決めされたエネルギーレベルに対する前記ピークエネルギーの前記比を含む。
【請求項９】
干渉マルチパス条件を検出する方法を具体化するソフトウェア命令のシーケンスを格納するメモリであって、前記方法は、
受信した信号から導出される相関関数のパルスの２つ又はより多くのパラメータを決定することと、ここにおいて、前記相関関数は、前記受信した信号に基づく複数の相関サンプルを１つの予め定めた関数にフィッティングして前記予め定めた関数の複数の係数を決定することにより決定される、前記複数のパラメータは、前記相関関数の１つのピークに関する１つのピークパラメータと前記相関関数の前記ピークからの複数の特定の時間オフセットに関する複数の隣接パラメータとを備える、ここにおいて、前記相関関数は、前記信号を受信した受信機の位置を決定することに使用されることができる、
サンプルされたピークと前記相関関数の前記ピークとに基づいて補間オフセットを決定することと、
前記補間オフセットと前記複数の特定の時間オフセットに基づいて非干渉仮説の複数のパラメータを決定することと、
前記ピークパラメータと前記複数の隣接パラメータの複数の比が前記非干渉仮説と一致していないかどうかを判定することと、
もしも前記複数の比が前記非干渉仮説と一致していないと判定されたのであれば、前記受信した信号における干渉マルチパス条件を検出することとを備える。
【請求項１０】
請求項９に記載のメモリにおいて、前記ピークパラメータは１つのピークエネルギーを備え、前記複数の隣接パラメータは前記ピークからの前記複数の特定の時間オフセットにおける１つのエネルギーレベルを備える。
【請求項１１】
請求項１０に記載のメモリにおいて、前記ピークパラメータと前記複数の隣接パラメータの前記複数の比が前記非干渉仮説と一致していないかどうかを判定することは、前記複数の比が、非干渉仮説の特性である可能な複数の比の範囲外であるかを判定することを備える。
【請求項１２】
請求項１１に記載のメモリにおいて、前記可能な複数の比の範囲は、前記パルスの前記補間オフセットと、前記補間オフセットと前記範囲との間の予め存在する関係とから決定される。
【請求項１３】
請求項１２に記載のメモリにおいて、前記関係は、ルックアップテーブルとして実施される。
【請求項１４】
プロセッサと、請求項９に記載のメモリとを備えたシステムであって、前記プロセッサは、前記メモリに格納されたソフトウェア命令にアクセスし、実行し、これによって、前記メモリに格納された相関関数のパルスに関して干渉マルチパス条件が存在しているかを判定するように構成されている。
【請求項１５】
プロセッサと、請求項６に記載のメモリとを備えたシステムであって、前記プロセッサは、前記メモリに格納された一つ又は複数のルックアップテーブルにアクセスし、これによって、前記メモリに格納された相関関数のパルスに関して干渉マルチパス条件が存在しているかを判定するように構成されている。
【請求項１６】
干渉マルチパス条件を検出する方法であって、
受信した信号から導出される相関関数のパルスの２つ又はより多くのパラメータを決定するステップと、ここにおいて、前記相関関数は、前記受信した信号に基づく複数の相関サンプルを１つの予め定めた関数にフィッティングして前記予め定めた関数の複数の係数を決定することにより決定される、前記複数のパラメータは、前記相関関数の１つのピークに関する１つのピークパラメータと前記相関関数の前記ピークからの複数の特定の時間オフセットに関する複数の隣接パラメータとを備える、ここにおいて、前記相関関数は、前記信号を受信した受信機の位置を決定することに使用されることができる、
サンプルされたピークと前記相関関数の前記ピークとに基づいて補間オフセットを決定するステップと、
前記補間オフセットと前記複数の特定の時間オフセットに基づいて非干渉仮説の複数のパラメータを決定するステップと、  
前記ピークパラメータと前記複数の隣接パラメータの複数の比が前記非干渉仮説と一致していないかどうかを判定するステップと、
もしも前記複数の比が前記非干渉仮説と一致していないと判定されたのであれば、前記受信した信号における干渉マルチパス条件を検出するステップとを備える。
【請求項１７】
下記を具備する、干渉マルチパス条件を検出するための装置、
受信した信号から導出される相関関数のパルスの２つ又はより多くのパラメータを決定するための手段、ここにおいて、前記相関関数は、前記受信した信号に基づく複数の相関サンプルを１つの予め定めた関数にフィッティングして前記予め定めた関数の複数の係数を決定することにより決定される、前記複数のパラメータは、前記相関関数の１つのピークに関する１つのピークパラメータと前記相関関数の前記ピークからの複数の特定の時間オフセットに関する複数の隣接パラメータとを備える、ここにおいて、前記相関関数は、前記信号を受信した受信機の位置を決定することに使用されることができる、
サンプルされたピークと前記相関関数の前記ピークとに基づいて補間オフセットを決定するための手段、
前記補間オフセットと前記複数の特定の時間オフセットに基づいて非干渉仮説の複数のパラメータを決定するための手段、  
前記ピークパラメータと前記複数の隣接パラメータの複数の比が前記非干渉仮説と一致していないかどうかを判定するための手段、
もしも前記複数の比が前記非干渉仮説と一致していないと判定されたのであれば、前記受信した信号における干渉マルチパス条件を検出するための手段。
【外国語明細書】
2010210633000001.pdf