(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理方法であって、
受信符号を基準符号と相関させることに基づいて複数の結果を得ることであって、各結果は、複数の符号位相推定のうちの１つ及び複数の周波数推定のうちの１つに対応することと、
前記複数の周波数推定の各々に関して、前記周波数推定に関する結果の中から複数のピークを選択することと、
前記複数の周波数推定の各々に関して、前記選択された複数のピークの順序が付けられたリストを格納することと、
前記対応するリストに基づいて前記周波数推定を拒否することと、ここにおいて、前記拒否することは前記順序が付けられたリスト内の複数のピークのエネルギー値間の関係に基づく、
を具備する信号処理方法。
【請求項２】
前記複数のピークを選択することは、前記複数のピークのエネルギー値に従って複数のピーク
を選択することを含む請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記リストの各々は、前記リスト内の前記複数のピークのエネルギー値に従って順序が付けられている請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記拒否することは、（Ａ）ノイズフロア（noise floor）と（Ｂ）前記順序が付けられたリスト内のピークのエネルギー値の間の関係に基づく請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記拒否することは、（Ａ）ノイズフロアと（Ｂ）前記順序が付けられたリスト内の最大エネルギー値を有する前記ピークの前記エネルギー値の間の関係に基づく請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項６】
前記拒否することは、前記順序が付けられたリスト内のピークのエネルギー値が、前記順序が付けられたリスト内の他のピークのエネルギー値のしきい値内にあるという決定に基づく請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項７】
前記拒否することは、前記順序が付けられたリスト内の２つのピークのエネルギー値の差がしきい値よりも大きくないという決定に基づき、前記２つのピークのうちの１つは、前記順序が付けられたリスト内において最大のエネルギー値を有する前記ピークである請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項８】
前記拒否することは、（Ａ）前記順序が付けられたリスト内のピークのエネルギー値と（Ｂ）雑音値の比に基づき、前記雑音値は、前記周波数推定に関する前記複数の結果の中の値に基づき、前記対応する複数のピークの値を除く請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項９】
前記拒否することは、前記周波数推定に関する前記結果の合計を計算することと、
前記周波数推定に関する雑音値を計算することであって、前記計算は、複数のエネルギー値を前記合計から減じることを含むことと、
前記減じられたエネルギー値の数をしきい値と比較すること、とを含む請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１０】
前記順序が付けられたリストのうちの１つにおいてピークを選択することと、
前記選択されたピークに対応する符号位相推定に基づいて疑似距離を計算することと、を具備する請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１１】
前記疑似距離に基づく情報を無線通信ネットワークに送信することを具備する請求項１０に記載の信号処理方法。
【請求項１２】
前記順序が付けられたリストのうちの１つから最良の最大ピークを選択することと、
前記最良の最大ピークよりも早い符号推定に対応するピークを前記順序が付けられたリストから選択することと、
前記より早い符号推定に基づいて疑似距離を計算すること、とを具備する請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１３】
前記受信符号は、全地球測位システムの宇宙ビークルから受信された信号から得られる請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項１４】
前記順序が付けられたリストのうちの１つにおけるピークを拒否することであって、前記拒否することは、前記全地球測位システムの他の宇宙ビークルから受信された信号の周波数における所在位置に基づくことを具備する請求項１３に記載の信号処理方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の信号処理方法を記述する、機械によって読み取り可能な命令を有するデータ記憶媒体。
【請求項１６】
信号を処理するための装置であって、
受信符号を基準符号と相関させることに基づいて複数の結果を得るように構成される第１の論理素子アレイであって、各結果は、複数の符号位相推定のうちの１つ及び複数の周波数推定のうちの１つに対応する第１の論理素子アレイと、
前記複数の周波数推定の各々に関して、前記周波数推定に関する前記結果の中から複数のピークを選択するように、及び前記複数の周波数推定の各々に関して、前記選択された複数のピークの順序が付けられたリストを格納するように構成される第２の論理素子アレイと、
前記対応するリストに基づいて前記周波数推定を拒否する第３の論理素子アレイと、
を具備し、
前記第３の論理素子アレイは前記周波数推定の少なくとも１つに関して前記対応する順序が付けられたリスト内の複数のピークのエネルギー値間の関係を決定するようにおよび前記決定された関係に基づいて前記周波数推定を拒否するように構成される信号処理装置。
【請求項１７】
前記第１のアレイは、相関器を含む請求項１６に記載の信号処理装置。
【請求項１８】
前記第１のアレイを含む探索器を具備し、前記探索器は、複数の相関器を具備する請求
項１７に記載の信号処理装置。
【請求項１９】
前記第１のアレイを含む探索手段を具備する請求項１６に記載の信号処理装置。
【請求項２０】
前記第１のアレイの少なくとも一部分及び前記第２のアレイの少なくとも一部分は、同
じチップ上にある請求項１６に記載の信号処理装置。
【請求項２１】
前記第２のアレイは、前記複数の周波数推定の各々に関して、雑音値を計算するように
構成され、前記雑音値の各々は、前記周波数推定に関する前記複数の結果の中の値に基づき、前記対応する複数のピークの値を除く請求項１６に記載の信号処理装置。
【請求項２２】
前記順序が付けられたリストのうちの１つにおけるピークに対応する符号位相推定に基づく情報を無線通信チャネルを通じて送信するように構成される請求項１６に記載の信号
処理装置。
【請求項２３】
前記第３のアレイは、前記順序が付けられたリストのうちの１つにおけるピークを選択するように及び前記選択されたピークに対応する符号位相推定に基づいて疑似距離を計算するように構成される請求項１６に記載の信号処理装置。
【請求項２４】
前記周波数推定のうちの少なくとも１つに関して、（Ａ）ノイズフロアと（Ｂ）前記順序が付けられたリスト内のピークのエネルギー値の間の関係を決定するように及び前記決定された関係に基づいて前記周波数推定を拒否するように構成される第３の論理素子アレイを具備する請求項１６に記載の信号処理装置。
【請求項２５】
信号を処理するための装置であって、
受信符号を基準符号と相関させて複数の結果を得るための手段であって、各結果は、複数の符号位相推定のうちの１つ及び複数の周波数推定のうちの１つに対応する手段と、
前記複数の周波数推定の各々に関して、前記周波数推定に関する前記結果から得られた複数のピークを選択するように及び前記選択された複数のピークの順序が付けられたリストを格納するように構成される第１の論理素子アレイと、
前記リストに基づいて前記周波数推定を拒否する第２の論理素子アレイと、
を具備し、
前記第２の論理素子アレイは前記周波数推定の少なくとも１つに関して前記対応する順序が付けられたリスト内の複数のピークのエネルギー値間の関係を決定するように、および前記決定された関係に基づいて前記周波数推定を拒否するように構成される、信号処理装置。
【請求項２６】
前記論理素子アレイは、前記複数の周波数推定の各々に関して、雑音値を計算するように構成され、前記雑音値の各々は、前記周波数推定に関する前記複数の結果の中の値に基づき、前記対応する複数のピークの値を除く請求項２５に記載の信号処理装置。
【請求項２７】
前記順序が付けられたリストのうちの１つにおけるピークに対応する符号位相推定に基づく情報を無線通信チャネルを通じて送信するように構成される請求項２５に記載の信号処理装置。
【請求項２８】
前記第２のアレイは、前記順序が付けられたリストのうちの１つにおけるピークを選択するように及び前記選択されたピークに対応する符号位相推定に基づいて疑似距離を計算するように構成される請求項２５に記載の信号処理装置。
【請求項２９】
前記第２の論理素子アレイは、前記周波数推定のうちの少なくとも１つに関して、（Ａ）ノイズフロアと（Ｂ）前記順序が付けられたリスト内のピークのエネルギー値との間の関係を決定するように及び前記決定された関係に基づいて前記周波数推定を拒否するように構成される請求項２５に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本特許出願は、米国仮特許出願番号６９／６３２，５１０（出願日：２００４年１２月１日）の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明の分野
本発明は、無線信号の受信に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
背景
電波測位および時間転送に関するシステムの一例は、"Global Positioning Service Signal Specification"（全地球測位サービス信号仕様）（2nd ed., 1995, USCG Navigation Center, Alexandria, VA）において説明されるＮＡＶＳＴＡＲ全地球測位システム（ＧＰＳ）である。その他の例は、ロシア共和国によって維持されるＧＬＯＮＡＳＳ ＧＰＳと、欧州において提案されているＧＡＬＩＬＥＯシステムと、を含む。電波測位システムに関する典型的用途は、空中航行および海洋航行を含むが、前記システムに関するその他の用途もますます一般的になってきている。携帯電話ネットワーク等の地上型システムも電波測位および時間転送に関して用いることができる。電波測位技術に関する地上での用途例は、資産の追跡（例えば、トラックおよび鉄道車両の追跡）と、時間転送（例えば、携帯電話ネットワークの固定装置と移動装置の間における時間転送）と、（例えば「拡張された９１１」イニシアチブの一環として）緊急サービスに関して携帯電話ユーザーの所在位置を突き止めることと、高速道路ナビゲーションの援助と、を含む。
【０００４】
ＮＡＶＳＴＡＲ  ＧＰＳは、１．５７５４２−ＧＨｚ搬送波（Ｌ１周波数とも呼ばれる）でナビゲーションメッセージを送信する一組の衛星又は「宇宙ビークル」（ＳＶ）を含む。前記ナビゲーションメッセージは、ＢＰＳＫ（２位相偏移）変調されて前記搬送波に含められた直接シーケンス拡散スペクトル（ＤＳＳＳ）信号を介して毎秒５０ビットのデータ速度で送信される。前記信号を拡散するために、各ＳＶは、「粗取得」又はＣ／Ａ符号とも呼ばれる一組の疑似ランダム雑音（ＰＲＮ又はＰＮ）符号のうちの異なる１つを用いる。各Ｃ／Ａ符号は、１．０２３ＭＨｚのチップ速度と１０２３チップの長さを有しており、このため、前記符号は、１ミリ秒ごとに繰り返す。Ｃ／Ａ符号は、自己相関性質を有することを理由に選択されるゴールド符号である。図１は、ＧＰＳ  ＰＲＮ  １の自己相関関数の一部分を示し、前記部分は、＋１乃至＋５１１及び−１乃至−５１１の全符号オフセットに関して０．１未満の大きさを有する。
【０００５】
ＮＡＶＳＴＡＲ  ＧＰＳ  ＳＶは、変調されて１．２２７６０ＧＨｚの搬送波（Ｌ２周波数とも呼ばれる）に含められた１０．２３ＭＨｚ  Ｐ（Ｙ）符号を介してメッセージを送信することもできる。ＧＰＳ ＳＶは、その他の幾つかの搬送波及び／又は符号を介して同様の方法でメッセージを送信することも可能である。ＧＳＰ信号の１つの共通の用途は、地上の受信機による位置探索動作をサポートすることである。典型的には、３つの次元における位置を分解するために少なくとも４つのＳＶからの信号が必要である。
【０００６】
地上のユーザーによって受信時の状態のＧＰＳ信号は、極端に弱い。例えば、地球の表面におけるＧＰＳ信号の受信電力は、−１３０ｄＢｍである。対照的に、熱雑音レベルは−１１１ｄＢ、すなわち約２０ｄＢ高い。建物内の受信機は、コンクリート又はその他の建設材料からの追加の２０ｄＢの信号減衰を被ることが予想され、このため、屋内で受信されたＧＰＳ信号は、前記熱雑音レベルを約４０ｄＢ下回る可能性がある。これらの状況においては、前記熱雑音レベルをはるかに下回る干渉信号は、Ｃ／Ａ符号が強力な自己相関性質を有するにもかかわらずＧＰＳ受信機が有効信号を受信するのを妨げる。
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態による信号処理方法は、受信された符号を基準符号と相関させることに基づいて複数の結果を得ることを含む。前記結果の各々は、複数の符号位相推定のうちの１つ及び複数の周波数推定のうちの１つに対応する。前記複数の周波数推定の各々に関して、前記方法は、前記各々の周波数推定に関する前記結果の中から複数のピークを選択することを含む。前記複数の周波数推定の各々に関して、前記方法は、前記選択された複数のピークのリストを格納することを含む。さらなる実施形態は、前記対応するリストに基づいて周波数推定を拒否することを含む。一例においては、前記受信された符号は、ＧＰＳ  ＳＢから受信された信号から得られる。
【０００８】
他の実施形態による装置は、受信された符号を基準符号と相関させることに基づいて複数の結果を得るように構成された第１の論理素子アレイを含む。各結果は、複数の符号位相推定のうちの１つ及び複数の周波数推定のうちの１つに対応する。前記装置は、前記複数の周波数推定のうちの各々に関して、前記周波数推定に関する結果から複数のピークを選択するように及び前記選択された複数のピークのソートされたリストを格納するように構成される第２の論理素子アレイも含む。
【０００９】
本文において別の記載がない限り、類似の参照数字は、全体にわたって類似の構造を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＧＰＳ  Ｃ／Ａ符号の自己相関関数の一部分を示す図である。
【図２Ａ】受信符号と基準符号の比較を示す図である。
【図２Ｂ】受信符号と基準符号の比較を示す図である。
【図２Ｃ】受信符号と基準符号の比較を示す図である。
【図３】相関器１００及び基準符号生成器１１０の一例のブロック図である。
【図４】２次元探索ウィンドーを示すブロック図である。
【図５】見通し線信号から得ることができるピークを示すエネルギー図である。
【図６】同じ送信信号のマルチパスインスタンスに起因する幾つかのピークを示すエネルギー図である。
【図７】ジャマーによって引き起こされたエネルギーの隆起を示すエネルギー図である。
【図８】符号位相空間における隣接する探索ウィンドーセグメント間のオーバーラップを示す図である。
【図９】エネルギーピーク及びエネルギー隆起を示すエネルギー図である。
【図１０】実施形態による方法Ｍ１００の流れ図である。
【図１１】一組のソートされたピークリストを表すブロック図である。
【図１２】方法Ｍ１００の実装Ｍ１１０の流れ図である。
【図１３Ａ】方法Ｍ１００の実装と結合させることができる幾つかのタスクを示す図である。
【図１３Ｂ】実施形態による方法Ｍ３００の流れ図である。
【図１４Ａ】ピーク強度試験タスクＴ５００の実装の合格領域及び不合格領域を示す図である。
【図１４Ｂ】リストエネルギー分布試験タスクＴ６００の実装の合格領域及び不合格領域を示す図である。
【図１４Ｃ】リストエネルギー分布試験タスクＴ６００の実装の合格領域及び不合格領域を示す図である。
【図１５】リストエネルギー分布試験タスクＴ６００の実装Ｔ６０２の流れ図である。
【図１６】実施形態による方法Ｍ２００の流れ図である。
【図１７】マルチパス及びエネルギー隆起に起因するエネルギーピークを示すエネルギー図である。
【図１８】ビンエネルギー分布試験タスクＴ７００の実装Ｔ７０２の流れ図である。
【図１９】相互相関試験タスクＴ８００の実装Ｔ８０２の流れ図である。
【図２０】サイドローブ試験タスクＴ９００の実装において用いられるマスクの例を示す図である。
【図２１】最良の早期ピーク検出タスクＴ４００の実装において用いられるマスクの例を示す図である。
【図２２】１つの状況におけるベースバンドプロセッサ２６０の実装２６２のブロック図である。
【図２３】受信デバイス２００の実装２０２のブロック図である。
【図２４Ａ】ＲＦフロントエンドの例３１０のブロック図である。
【図２４Ｂ】ダウンコンバータの例３２２及び３２４のブロック図である。
【図２４Ｃ】ダウンコンバータの例３２２及び３２４のブロック図である。
【図２５】通信デバイス３００の実装３０２のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書において用いられる「得る」という表現は、（計算すること、導き出すこと、及び／又は（例えば、メモリ又はその他の記憶装置又は他のデバイスから）取り出すこと等の普通の意味を含む。
【００１２】
実施形態は、２次元探索空間における信号の所在位置を識別する際に用いることができる方法及び装置を含む。前記用途は、受信された信号の符号位相及び周波数を識別することを含むことができる。識別された情報は、前記信号の取得及び／又は追跡等の動作にさらに適用することができる。符号位相情報は、１つ以上のその他のプロセッサの同期化等のタイミング動作において用いることもできる。
【００１３】
実施形態による受信デバイスは、ＮＡＶＳＴＡＲ ＧＰＳ等の測位衛星システムの１つ以上の測位衛星から信号を受信するように構成することができる。さらに加えて又は代替で、実施形態による受信デバイスは、無線通信ネットワークにおいて情報（例えば、音声及び／又はデータ）を受信及び／又は送信するように構成することができる。前記デバイスは、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システムにおける１つ以上のチャネルを介して情報を受信及び／又は送信するように構成することができる。例えば、実施形態による受信デバイスは、ＴＩＡ、ＥＩＡ、３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、ＣＷＴＳ（中国）、ＡＲＩＢ（日本）、ＴＴＣ（日本）、ＴＴＡ（韓国）、ＩＴＵ、及び／又はＥＴＳＩ（欧州）によって発行されている次の基準又はフォーマット、すなわち、ＣＤＭＡ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ（例えば、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１／２／３／４）、ＵＭＴＳ、ＩＳ−９５−Ａ／Ｂ／Ｃ（ｃｄｍａＯｎｅ）、ＩＳ−９８、ＩＳ−８３５−Ａ（ｃｄｍａ２０００）、ＩＳ−８５６（ｃｄｍａ２０００ＨＤＲ）、ＩＳ−２０００シリーズ（ｃｄｍａ２０００）のＩＳ−２０００．１−Ａ及びその他の文書、ＩＳ−７０７−Ａ（データサービス）、ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ、ｃｄｍａ２０００  １ｘ  ＥＶ−ＤＯ、ｃｄｍａ２０００  １ｘ  ＥＶ−ＤＶ（１ｘ−ＥＶフェーズ２とも呼ばれる）、ｃｄｍａ２０００  ３ｘ、３ＧＰＰ２  ｃｄｍａ２０００（例えば、ＴＲ−４５．５、Ｃ．Ｓ０００５−Ａ、Ｃ．Ｓ００２４）、及びＩＭＴ−２０００のうちの１つ以上の少なくとも一部分に従った加入者装置、アクセス端末（ＡＴ）、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、及び／又はユーザー装置（ＵＥ）の一部の又はすべての機能を果たすことができる。前記受信機又はトランシーバは、８００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、及び／又は１９００ＭＨｚ、等の帯域又はこれらの周波数付近の帯域で通信するように構成することができる。前記受信機又はトランシーバは、例えば、Ｍ−ａｒｙ形の位相偏移変調（ＰＳＫ）、例えば、２相ＰＳＫ（ＢＰＳＫ）、４相ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）、オフセットＱＰＳＫ（ＯＱＰＳＫ）、４相振幅変調（ＱＡＭ）、オフセットＱＡＭ（ＯＱＡＭ）、最低偏移（ＭＳＫ）、又はガウスＭＳＫ（ＧＭＳＫ）、を介して通信するように構成することができる。
【００１４】
電波測位及び／又は時間転送に関する方法は、ＧＰＳ又はＣＤＭＡ信号等の予め決められた符号（すなわち、１つのシーケンスのシンボル）を有する信号を受信することを含む。前記予め決められた符号は、ＧＰＳ  Ｃ／Ａ符号等の繰り返し符号であることができる。代替として、前記予め決められた符号は、繰り返さない符号又は非常に長い期間を有する符号、例えばＧＰＳ  Ｐ（Ｙ）符号、であることができる。多くの用途においては、原符号は、（ＧＰＳ Ｃ／Ａ符号におけるように）＋１及び−１等の２進シンボルのシーケンスになる。しかしながら、受信時の状態の前記符号は、シンボル値のうちの一方の値から他方の値までの範囲の値を含むことができる。例えば、受信された符号は、各成分が一方のシンボル値から他方のシンボル値までの（例えば、約＋１から−１までの）範囲の値を有する複素値を有することができる。少なくとも幾つかの実施形態は、原符号が２進シーケンスでない状況に対しても応用することができる。
【００１５】
受信時の状態の予め決められた符号を前記符号の基準コピーと相関させることが適切に定義されたピークを発生させることを予想できるようにするために、前記符号が疑似雑音（ＰＮ）シーケンスであるか又は（例えば図１に示されるような）雑音に似た自己相関性質を有することが望ましい。前記受信信号は、データ変調することも可能である。例えば、前記受信信号は、前記予め決められた符号を用いてデータストリームの帯域幅を拡散させ、次に前記拡散されたデータストリームを用いて（例えばＰＳＫ変調を通じて）搬送波を変調する拡散スペクトル信号であることができる。
【００１６】
本明細書における説明は、主に、ＧＰＳ  Ｌ１搬送波におけるＣ／Ａ符号への適用例が対象であり、実施形態は、前記符号を受信及び処理するシステム、方法、及び装置を含む。しかしながら、実施形態は、その他の符号で動作するシステム、方法、及び装置、及びこれらの符号及びその他の符号（例えば、ＧＰＳ  Ｐ（Ｙ）符号及び／又はＣＤＭＡ ＰＮ符号）で動作するシステム、方法、及び装置も含む。以上のように、実施形態の範囲は、この特定の用途又はこれらの特定の予め決められた符号に限定されない。実施形態を個別に適合化させることができるその他の信号は、ＧＰＳ  Ｌ１  Ｍ、Ｌ１  Ｐ／Ｙ、Ｌ２  Ｃｉｖｉｌ、Ｌ２  Ｐ／Ｙ、Ｌ２  Ｍ、及び／又はＬ５  Ｃｉｖｉｌを含む。本明細書において説明される原理は、データ信号及びパイロット信号（例えば、ＧＰＳ  Ｌ５、ガリレオＥ５ａ及び／又はＥ５ｂ）を含む送信の受信に対しても適用することができる。
【００１７】
図２Ａは、受信時の状態の予め決められた符号Ｓ１（時間インデックス０において開始）と前記符号の基準コピーＳＲ（以下「基準コピー」とする）との間の比較例を示す。この例においては、埋められている四角は、一方の２進シンボル（例えば、＋１）を示し、あいている四角は、他方の２進シンボル（例えば、−１）を示す。図２Ａの例においては、２つの符号が整合されていないことがわかる。
【００１８】
図２Ｂにおいて、基準符号ＳＲは、時間インデックス０に関して８つのチップのオフセットにシフトされる。基準符号がこの位置にある状態においては、２つの符号が整合されている。受信時の状態の符号と基準符号との間のオフセットは、これらの２つの符号が整合されている位置に基準符号があるときには、信号の符号位相と呼ばれる。従って、受信された符号Ｓ１は、８チップの符号位相を有する。
【００１９】
図２Ｃは、６チップの符号位相を有する基準符号と他の受信符号Ｓ２との間の整合例を示す。この例においては、符号Ｓ２を搬送する受信信号は、データ変調もされており、このため、符号期間における受信符号Ｓ２のシンボルは、基準符号のシンボルと比較して反転される。
【００２０】
前記符号位相は、受信信号の遅延を示す指標として用いることができ、前記遅延は、送信機と受信機との間の距離の尺度として用いることができる。さらに加えて又は代替で、前記符号位相は、１つ以上のその他の信号の受信及び／又は送信に関連する動作を同期化する際に用いることができる。例えば、前記符号位相から導き出されたタイミング情報は、受信機をスロット付アクセスチャネルと同期化させるために用いることができる。スロット付アクセスチャネルの例は、（例えばダウンリンク又は逆方向リンクにおいて）受信符号の送信機によって送信することができるアクセスチャネルと、（例えばアップリンク又は順方向リンクにおいて）前記所在位置の受信機によってモニタリングすることができるページングチャネルと、を含む。
【００２１】
受信符号シーケンスと基準符号との相関は、時間領域内において、基準符号の長さの一部分にわたって受信符号と基準符号の積を積分することによって行うことができる。
【数１】
0005631823.tif 000002
【００２２】
ここで、ｘは、受信符号、ｒは、長さＮの基準符号、y(t)は、オフセットｔにおける相関結果である。典型的には、受信符号は、複素ベースバンド信号になり、このため、前記相関は、受信符号のＩ成分及びＱ成分の各々に関して行われる。
【００２３】
代替として、所定のオフセットに関する受信信号と基準符号の相関結果は、例えば複素基準符号r + jrのマッチングされたフィルタ（すなわち、基準符号の時間反転複素共役であるインパルス応答を有するフィルタ）を信号に畳み込むことによって得ることができる。
【数２】
0005631823.tif 000003
【００２４】
ここで、r* = r − jrは、複素基準符号の複素共役である。
【００２５】
ＧＰＳ Ｃ／Ａ符号に関して、１つのオフセット範囲における式（１）及び（２）の結果は、ｓｉｎｃ関数の形を有することになる。いずれかの式（及び／又は、これらの２つの符号の相関度を表す他の式）を用いて得られた相関結果は、対応するオフセットに関するエネルギー結果として用いることができる一方で、典型的には、前記エネルギー結果は、Ｉ成分及びＱ成分に関する前記相関結果の二乗の和として計算される。１つのオフセット範囲における前記計算の結果は、（ｓｉｎｃ）２ 関数の形を有することになり、そのピークは、ｓｉｎｃ関数のピークよりも鋭角で、従ってより局在化している。
【００２６】
エネルギー計算演算は、典型的にはサンプリングされた受信信号に対して行われるため、式（１）及び（２）において示される演算及びオフセットｔにおけるエネルギー計算演算は、次式のように個別の時間で各々表すことができる。
【数３】
0005631823.tif 000004
【００２７】
ここで、ｘＩは、受信符号の同相成分、ｘＱは、受信符号の４相成分、ｅ（ｔ）は、オフセットｔにおけるエネルギー結果である。
【００２８】
特定の設計に依存して、エネルギー結果は、固定小数点値又は浮動小数点値になり、例えば前記エネルギー結果がピーク間の相対差を決定するためだけに用いられる場合は任意の単位にすることができる。エネルギー結果が（例えばその他のシステムパラメータと比較して）１つ以上のその他のタスクに関して用いられる場合は、測定スケールは、前記タスクに合わせて適宜選択することができる。
【００２９】
図３は、エネルギー結果を得るために用いることができる相関器１００の一例のブロック図を示す。乗算器１０は、複素受信符号Ｓ１０に基準符号を乗じ、累積器２０は、基準符号の長さにわたる積を累積する。非線形検出器３０は、二乗器として実装することができ、各成分に関する二乗和を得て、累積器４０は、前記二乗和を加算してエネルギー結果を得る。基準符号生成器１１０は、線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）等のシフトレジスタとして実装することができ、受信符号又はその何らかの導出物のチップ速度に従ってクロックされる。代替として、基準符号は、該当する速度で記憶装置から読み取るか又は外部のデバイス又は回路から受信することができる。
【００３０】
図３の例は直列相関器を示すが、相関器１００は、並列相関（符号の２つ以上のビットを同時に乗算）又は直列演算と並列演算の組合せを行うために実装することも可能である。ＧＰＳ受信機は、２つ以上の符号位相推定に関する結果を一度に得るために、相関器１００の複数のインスタンスを含め、各々のインスタンスが異なる対応する遅延を有する基準符号のコピーを受信するようにすることができる。相関器１００の複数のインスタンスは、一度に２つ以上の基準符号に関して探索するために用いることもできる。一組の推定に関するエネルギー結果を得るために相関器を制御するように構成された１つ以上の相関器及び論理（例えばプロセッサ）を含むモジュールは、探索器又は探索手段と呼ぶことができる。
【００３１】
図２Ａ乃至２Ｃにおいて理想化されている例とは対照的に、受信時の状態の符号のシンボルは多少不明瞭な場合がある。しかしながら、相関及び／又はエネルギー計算の複雑さは、基準符号の性質及び特定の用途の判定基準に従って多少軽減することができる。例えば、ＧＰＳ  Ｃ／Ａ符号の用途においては、受信シンボルに基準符号シンボルを乗じた結果は、前記受信シンボル又はその反転シンボルのいずれかである。関連する信号−雑音比損が受入可能である場合は、前記受信シンボルは＋１又は−１として分類することさえでき、このため、前記乗算はＸＯＲ演算に軽減することができる。幾つかの実施形態は、これらの及び同様の最適化を採用するシステム、方法、及び装置を含む。
【００３２】
上述されるエネルギー結果の計算は、対象となる各オフセット（又は「符号位相推定」）に関して繰り返すことができる。ＧＰＳ Ｃ／Ａ符号位相円においては、１０２３の可能な推定（１／２チップの分解能においては２０４６の推定）が存在する。しかしながら、多くの場合には、探索すべき推定数は、以前の探索によって及び／又は外部源（位置決定エンティティ、すなわちＰＤＥ）から得られた受信符号の符号位相位置に関する知識を利用することによって大幅に減少させることができる。前記実装においては、探索は、例えば２５６チップ又は３２チップ以下の幅に軽減することができる。
【００３３】
代替として、様々な符号位相推定に関する相関及び／又はエネルギー結果は、周波数領域内での演算を介して得ることができる。符号位相円全体は、選択された分解能において、例えば、（例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）演算を用いて）受信符号を変換して周波数領域内に入れ、前記変換された信号に基準符号のマッチングされたフィルタを乗じ、さらに逆変換を用いて時間領域内の対応する結果を得ることによって効率的に探索することができる。周波数領域内のより狭い範囲まで探索するために幾つかの周波数領域相関手法を用いることも可能である。例えば、米国公開特許公報Ｎｏ．２００４／０１４１５７４（アコピアン、２００４年７月２２日公開）は、限定された範囲の符号位相における周波数領域探索方法について説明することを主意としている。
【００３４】
時間領域内での計算に関しては、時間領域実装において、一度に２つ以上の基準符号の探索をサポートするために、該当する相関器の複数のインスタンス（例えば、ＦＦＴ、ＩＦＦＴ、及び関連する演算を行うようにプログラミングされた又はその他の形で構成された一組の論理素子、例えば、トランジスタ及び／又はゲート）を含むことを望むことができる。さらに、基準符号の変換を事前に行ってその結果をメモリ（例えば揮発性メモリ）に格納するのが望ましいこともある。
【００３５】
符号位相次元における受信符号の位置を突き止めることに加えて、受信するデバイスが周波数空間内における信号の位置を決定することが望ましいこともある。受信機と送信源の間の相対的動き（及び／又は移動する反射体に起因するようなこれらの２つの間の見かけ上の動き）は、（ｖｆ／ｃ） cosφとしてヘルツ単位で表すことができるドップラー周波数誤差を引き起こす。ここで、ｖは受信機及び送信源の見かけの相対速度、ｆは単位がヘルツの搬送周波数、ｃは光速、φは受信機の走行方向と受信機から送信源までの方向の間の角度である。受信機が直接送信源方向に走行している場合は、φ＝０であり、受信機が送信源から直接的に離れて行っている場合は、φ＝πラジアンである。
【００３６】
典型的な地上のＧＰＳユーザーに関しては、互いに関するＳＶとユーザーの結合された動きに起因するドップラーシフトは、約＋／−２．７  ｐｐｍになる。受信機における１つ以上の発振器の周波数誤差がさらに２ｐｐｍを加え、合計４．７ｐｐｍの周波数不確実性になる可能性がある（代替として、ローカルな発振器誤差は、例えばＰＬＬ又はその他の補正ループを用いて少なくと多少は補正することができる）。この４．７ｐｐｍは、１．５７５４２ＧＨｚのＬ１搬送周波数で約＋／−７．５ｋＨｚに相当する。前記範囲外の周波数成分を除去するためにフィルタを用いることができる。
【００３７】
従って、受信するデバイスは、符号空間内において信号を探索することに加えて、周波数空間においても信号を探索することができる。時間領域内及び／又は周波数領域内での演算を用いて２つの次元における探索結果を得るために多くの技術及び対応する相関器及び探索器の構造を用いることができる。一例においては、相関は、特定の符号位相推定に関して時間領域内で行われ、（例えばＤＦＴ又はＦＦＴを用いて）その結果が周波数領域に変換され、前記符号位相推定に関して希望される周波数推定範囲が探索される。前記動作は、符号位相推定の希望される範囲全体にわたって繰り返すことができる。
【００３８】
非常に低いレベルを有する受信信号（例えばＧＰＳ信号）に関しては、コヒーレント積分を用いて特定の格子点におけるエネルギーを累積するのが望ましい場合がある。時間領域においては、コヒーレント積分は、受信符号の２つ以上の連続する符号期間にわたる相関結果又はエネルギー結果を合計することによって行うことができ、周波数領域においては、コヒーレント積分は、経時での周波数成分の各々を合計することによって行うことができる。
【００３９】
ＧＰＳ  Ｃ／Ａ信号は、５０ビット／秒の速度でデータによって変調されるため、前記信号のコヒーレント積分は、典型的には２０ミリ秒に制限される。前記データが経験的に既知である場合は、前記信号から除去することができ（データワイプオフ又は変調ワイプオフと呼ばれるプロセス）、コヒーレント積分期間を４０ミリ秒さらには１６０ミリ秒以上にまで拡大することができる。最大で８８倍以上までの非連続的な符号期間、又はコヒーレント積分期間、からの結果を結合させるために非コヒーレント積分を利用することも可能である。インテグレーションされたＧＰＳ受信デバイスを有する通信デバイスにおいては、積分時間は、通信チャネルの要求に関連する最大チューンアウイ時間によって制限することができる。
【００４０】
ＧＰＳ  Ｃ／Ａ信号で送信されたデータは、ほとんどが冗長であり、変調ワイプオフをサポートするためのデータをＰＤＥ等の外部装置によって提供することができる。ＰＤＥは、いずれのＳＶが現在可視であるか、その近似符号位相及びドップラー等の関連情報を提供することができる。さらに、ＰＤＥは、ＧＰＳ受信デバイスに探索の開始を要求するように構成することも可能である。ＧＰＳ受信デバイスとＰＤＥの間の通信は、セルラー通信ネットワークを通じて（例えば、ＧＰＳ受信機がインテグレーションされている携帯電話トランシーバを通じて）起こることができる。
【００４１】
符号推定及び／又は周波数推定の間隔及び範囲は、希望されるＳＶ信号の強度、干渉信号強度、符号位相及び周波数の不確実性範囲、希望される精度、希望される検出確率、及び希望されるフィックス時間、等の要因に基づいて変化させることができる。典型的符号位相間隔は、１チップ、１／２チップ、及び１／４チップを含む。典型的周波数帯域は、±３１．２５Ｈｚ、６２．５Ｈｚ、１２５Ｈｚ、及び２５０Ｈｚを含み、前記帯域は、例えば２０の周波数ビンに分割される。積分期間が長すぎる場合は、２つ以上の符号位相及び／又は周波数ビン間にわたる受信エネルギーのスミアリングが発生する可能性がある。周波数領域内の間隔が狭すぎる場合は、２つ以上の周波数ビン間にわたる受信エネルギーのスミアリングが発生する可能性がある。
【００４２】
受信デバイス（又は前記デバイス内の探索器）は、周波数間隔及び積分長などの特性によって区別される幾つかの異なる探索モードのうちの選択可能な１つに従って探索を行うように構成することができる。例えば、探索動作は、低分解能での広範な探索と、より高い分解能での後続する１つ以上の探索と、を含むことができる。探索は、最初の符号取得に関して行い、後続する追跡はタイミングループを用いて行うようにすることができる。他の用途においては、符号の取得で十分なことがある。前記受信デバイス内又は前記デバイスと通信中の他の装置（ＰＤＥ等）内のいずれであるかにかかわらず、受信符号の符号位相は、受信符号の到着時間（又は「疑似距離」）の測定値を導き出すために用いることができ、幾つかのＳＶからの疑似距離を結合させて空間内の位置を得ることができる。
【００４３】
受信信号は、２つ以上の符号を搬送することができる。例えば、地球の表面上のいずれかの所在位置において、最大で１２の異なるＧＰＳ  ＳＶを見ることが可能であり、このため、受信時の状態のＧＰＳ信号は、２つ以上のＳＶによって送信された符号を含むことができる。ＧＰＳ受信デバイスは、典型的には、４つ、８つ、又はそれ以上のＳＶを一度に探索する。前記探索は、受信信号の同じ部分で行うことができ、連続的に及び／又は並行して行うことができる。
【００４４】
図４は、周波数次元内の２０の推定及び符号位相次元内の３２の推定にわたって延びる探索ウィンドー例を示す。前記探索ウィンドーの各次元の推定の特定の所在位置及び／又は間隔の選択は、外部から及び／又は１つ以上の以前の探索から得られた情報によって導くことができる。例えば、希望される信号が所定の符号位相から一定のチップ数内に存在すること、及び／又は前記信号が所定の周波数の周囲の一定の帯域幅内において発見できることを知ること又は推定することが可能であり、このため、前記探索ウィンドーは適宜定義することができる。２つ以上の符号に関して探索が行われる場合は、対応する探索ウィンドーは、同じ次元を有する必要がない。
【００４５】
各々がＤの周波数推定のうちの１つ及びＣの符号推定のうちの１つに対応するＤ×Ｃのエネルギー結果の格子を得るために（例えばＤの周波数推定×Ｃの符号推定の探索ウィンドーに従って）探索を行うことができる。本明細書では、特定の周波数推定に関する符号位相推定に対応するエネルギー結果の組を「ドップラービン」と呼ぶ。
【００４６】
図５は、各々のドップラービンが６４の符号推定を有する２０のドップラービンから成るエネルギー格子内におけるピーク例を示す。この例においては、隣接する符号位相推定は１／２チップ離れており、このため、前記格子は、符号空間内において３２チップにわたっている。この図におけるエネルギーピークは、ドップラービン１０内の符号位相推定１６において選択されたＳＶ信号が存在することを示す。ＧＰＳ受信デバイス（又は前記デバイス内の探索器）は、受信信号の同じ部分からの幾つかの異なる対応するＳＶに関するエネルギー格子であって異なる次元を有することが可能なエネルギー格子、を生成することができる。
【００４７】
受信信号は、同じ送信信号のうちで異なる経路を伝搬して異なる時間に受信機に到着する型の送信信号を含むことができる。前記受信信号を対応する基準符号と相関させることは、各々のピークが送信信号の異なるインスタンス（マスチパスとも呼ばれる）に起因する幾つかのピークが異なる格子点において発生する可能性がある。これらのマルチパスピークは、通常は、送信機と受信機の間の相対速度が様々なマルチパス間の遅延に関して有意に変化しないかぎり、同じドップラービン内に入る。図６は、送信信号のマルチパスインスタンスに起因する幾つかのピークがすべて同じドップラービン内に所在する例を示す。
【００４８】
エネルギー格子は、基準符号と探索中の特定のＳＶの信号との有効な相関以外の影響に起因するピークを含むこともできる。例えば、他の源からの帯域内信号は、格子内において１つ以上のピークを生み出すための十分なエネルギーを有することもできる。前記信号は、広義でジャマー（jammer）と呼ぶことができる。
【００４９】
受信デバイスは、自己ジャミングすることがある。すなわち、ジャミング信号は、内部源から発生する可能性がある。共通の内部ジャマーは、位相固定ループ（ＰＬＬ）、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、ローカル発振器（ＬＯ）又は他の発振器等の内部発振器、又は周波数変換のために及び／又はプロセッサ等のデジタル論理回路のクロッキングのために用いられるクロック回路からのクロックスパー又は漏れを含む。ジャミング信号は、外部源、例えば、近くのＧＰＳ受信機からのクロックスパー又は発振器漏れ、から発生することもある。
【００５０】
連続波（ＣＷ）帯域内ジャミング信号は、相関演算によって符号空間全体にわたって拡散され、このことも前記信号を約３０ｄＢｃ減衰させることになる。図７の例において示されるように、ジャマーは、対応する周波数での符号位相推定の多く又は全部において同様のエネルギーを有する一連のピークを引き起こすことができる。受信されたＧＰＳ信号は非常に弱いため、熱雑音レベルをはるかに下回るジャマーでさえも、エネルギー格子内において数多くの相対的に強いピークを発生させ、それによってＧＰＳ受信デバイスが既存の有効な相関ピークを見つけ出すのを妨げる上で十分な場合がある。
【００５１】
１つの理想的な状況においては、格子内において最高のエネルギーを有するピークは、有効な相関に対応することになり、このため、様々な推定の中で符号の所在位置を突き止めることは、単純に最高のエネルギーを有するピークを見つけ出すだけの問題になる。しかしながら、図６のマルチパス例において実証されるように、格子内における最高ピークが最も正確ではないことがある。従って、受信符号の所在位置を突き止めるために格子値の少なくとも一部の追加処理を行うことが望ましい。
【００５２】
一般的にはチップ面積を最小にするのが望ましい。データ記憶素子（メモリセル等）のアレイは、大きなチップ面積を占める傾向があるため、一般的には、その他の動作パラメータに対して不当な影響を及ぼさずにデータ記憶素子数を減らすような形でチップ設計を行うのが望ましい。格子値が格納される記憶素子のアレイが後続する探索（例えば、異なる基準符号を用いた探索、又は受信符号の異なる部分に置いて同じ基準符号を用いる探索）において再利用されるような形で探索器（又はその処理論理）実装することが望まれる場合がある。前記探索器は、最良のピークの探索をサポートするための十分な情報を格子から抽出するように、及び格子のオーバーライトを許容する前にこの情報を格納するか又は（例えば格納及び処理するために）その他の方法で他の装置に提供するように構成することができる。例えば、探索を指示する動作およびピークを報告する動作は、（例えばファームウェア内の）１つ以上の処理装置によって実行することができ、いずれが最良のピークであるかを決定する動作は、格子全体にアクセスできない（例えばソフトウェア内の）他の処理装置によって実行することができる。典型的には、格納された情報は、最大ピークリスト、すなわち格子の最強ピーク（例えば、最高のエネルギーを有する１０のピーク）のリストと、これらのピークが対応する符号位相推定と周波数推定と、を含む。
【００５３】
いずれかの次元で又は両方の次元において希望される探索空間を幾つかのより小さいウィンドーにセグメンテーションすることによって大規模な探索を行うことができる。例えば、符号空間内において隣接する探索ウィンドーから得られた結果を結合させて符号空間内においてより大きな探索ウィンドーを有効に生成することができる。このような方法で、（各々が例えば６４の推定を網羅する）８つの３２ビットウィンドーを結合させて約２５６チップ（例えば、約５１２の推定）の有効なウィンドーを生成することができる。同様に、周波数空間内において隣接する探索ウィンドーから得られた結果を結合させて周波数空間内においてより大きな探索ウィンドーを有効に生成することができる。
【００５４】
特に結果的に得られた格子が互いに独立して処理されることになる場合においては、結合させるウィンドーをオーバーラップさせるのが望ましいことがある。例えば、格子縁部での推定がローカルでの最大値であるかどうか決定できるようにするために少なくとも１つのオーバーラップが望まれる。さらに、より早いマルチパスに起因するピークを識別できるようにするために符号空間内のウィンドーを幾つかのチップだけオーバーラップさせるのが望まれる。
【００５５】
一例においては、  格子内の最大ピークは、有効な相関結果の所在位置として選択される。しかしながら、最大ピークと同じドップラービンにおいて、及びその前の８チップ以内において相対的に強力なピークが見つかった場合は、より早いピークは、同じ信号の第１の（すなわち最も直接的な）マルチパスであると想定され、代わりに有効な相関結果として選択される。より早いピークが最大ピークと異なるウィンドーセグメントにおいて発生する場合は、これらの２つのピーク間の関連性は不明である。従って、図８に示されるように個々のウィンドーセグメントを（今回の場合は４チップだけ）オーバーラップさせるのが望ましい。
【００５６】
残念なことに、前記オーバーラップは、探索プロセスにオーバーヘッドを追加させる。図８の８つのウィンドーセグメントの各々の幅が６４の推定である場合は、実施される総探索数における幅が５１２である場合でも、結果的に得られる有効探索ウィンドーは幅がわずか４８４の推定になる。
【００５７】
セグメンテーションされた探索ウィンドーと関連するオーバーヘッドを回避するため、代わりに探索ウィンドーの大きさを大きくすることが望ましい。例えば、符号空間及び／又は周波数空間内の次元を（例えば、符号空間内において１／２の推定を６４から５１２にまで）動的に変化させることができる探索ウィンドーを実装するのが望まれる場合がある。
【００５８】
図９は、ジャマー隆起のピークがすべて有効なピークよりも高いエネルギー値を有するエネルギー格子を示す。このような場合には、妥当な大きさの最大ピークリストのすべてのエントリがジャマーによって占有されて信号の所在位置の探索を妨げる場合がある。ジャマーによって引き起こされたスプリアスピーク数は、符号位相次元内の探索格子の大きさに応じて増加することが予想されるため、符号位相内に拡大されている探索ウィンドー内のジャマーは、最大ピークリストをオーバーロードする可能性がさらに高くなる。
【００５９】
図１０は、実施形態による方法Ｍ１００の流れ図を示す。前記方法は、エネルギー格子内のＤのビンの各々に関して実行することができ、又は前記ビンの一部をこの処理動作から除外するのを望むことができる。例えば、外側ドップラービン内のエネルギー結果のうちのいずれかがローカル最大であるかを決定する上での十分な情報を入手できない場合がある。従って、前記方法を（Ｄ−２）のその他のビンに関して実行するように決定することができる。その他のビンを除外する理由も存在することができる。例えば、１つ以上のビンが壊れすぎているため信頼できる結果を生み出せないことを以前の探索が示す場合があり、又は、（例えば追加情報に基づいて）周波数空間のより狭い部分に探索を絞るのを望むことができる。従って、方法Ｍ１００は、エネルギー格子内のｄのビンの各々に関して実行することができ、ここで、ｄは、１よりも大きくＤ以下である。
【００６０】
この説明は、都合上エネルギー値格子概念を対象にしているが、いずれかの１つの時点において前記格子内のすべての値が存在する必要があるわけではないことが理解されるべきである。（例えば、方法Ｍ１００の実装に従って）一部の値が処理中である一方で、「格子」のその他の値はまだ計算されていない場合があり、他方、既に処理されている「格子」の値は交換されている可能性がある。実際には、ビット内においても、いずれかの１つの時点においてすべての値が存在する必要はなく、方法Ｍ１００の幾つかの実装によるビンの処理は、すべてのビン値が入手可能になる前に開始することができる。
【００６１】
タスクＴ１１０は、ビン内のピークを識別する。例えば、タスクＴ１１０は、符号空間及び周波数空間におけるローカル最大値であるエネルギー結果をピークとして分類するために実装することができる。各ビンに関する最初の及び／又は最後の符号位相推定における結果がローカル最大値であるかどうかを決定する上での十分な情報を入手できないため、タスクＴ１１０は、これらの格子点をスキップすることができる。しかしながら、試験対象となっている結果がローカル最大ピークであるかどうかを決定する際に方法Ｍ１００から除外された格子点における結果が依然として考慮されるようにタスクＴ１１０を実行するのを希望することができる。タスクＴ１１０の幾つかの実装においては、計算の複雑さは、（符号位相及び／又は周波数において）いずれかの次元における識別されたローカル最大ピークに隣接する格子点をスキップすることによって低減させることができる。
【００６２】
タスクＴ１２０は、ビン内のピークの中からＰの最大ピークを選択する。Ｐの値は、希望される最大許容マルチパス数Ｎに従って選択することができる。Ｎの値は、発見的に選択することができ、受信信号及び／又は受信環境の特性に従って一組の値の中から選択することができる。分離可能なマルチパスの存在は、ほとんどの場合は超低信号−雑音比において発生することが判明しており、最大数のマルチパスは、アーバンキャニオン環境において発生する。一例においては、Ｎの値は４に設定される。Ｐの値は少なくとも（Ｎ＋１）に設定するのが望ましい。
【００６３】
例えば過去の探索結果に基づいて異なるビンから異なる数のピークを選択するのを望むことができる。幾つかの実装においては、パラメータＰ及び／又はＮの値は、ビンによって異なる。例えば、１つ以上のビンを方法Ｍ１００から除外する好ましい方法は、タスクＴ１２０において前記ビンに関してゼロのピークを選択する方法であることができる。タスクＴ１１０及びＴ１２０は、連続して及び／又は並行して行うことができる。
【００６４】
タスクＴ１３０は、ビンのＰの最大ピークのソートされたリストを戻す。例えば、タスクＴ１３０は、各ピークリストをソートし、前記ソートされたピークリストをさらに処理するために他のタスクに転送することができる。一例においては、方法Ｍ１００は、ファームウェアプログラムに従って第１の論理素子アレイによって実行され、タスクＴ１３０は、ソフトウェアプログラムに従ってさらに処理するために第２の論理素子アレイ（例えばマイクロプロセッサ）にソートされたビンリストを渡す。ピークリストは、各ピークが選択されるのに応じてソートすることができるため、ビンピークリストのソートは、タスクＴ１２０の完了とともに完遂させることができる。
【００６５】
図１１は、方法Ｍ１００の実装によって生成することができる一組のｄのピークリストを示す。各リストは、ビン０乃至（ｄ−１）のうちの１つに対応し、各リストのエントリは、エネルギー結果を示し、対応する符号位相推定と関連する。各リストは、エネルギー別に大きさの降順でソートされる。
【００６６】
図１２は、方法Ｍ１００の実装Ｍ１１０の流れ図を示す。タスクＴ２１０は、一組のエントリｎ（１）乃至ｎ（Ｐ）を初期設定し、各エントリは、符号位相及び対応するエネルギー結果を示すように構成される。タスクＴ２２０は、第１のＰのピークをｎ（１）−ｎ（Ｐ）に格納し、前記エントリをエネルギー別に大きさの降順でソートする。タスクＴ２３０及びＴ２４０は、前記方法にビン内の格子点間を進ませるループメンテナンスタスクである。タスクＴ２５０は、現在の格子点におけるエネルギー結果がピークであるかどうかを決定する。例えば、タスクＴ２５０は、エネルギー結果が符号位相及び周波数における（代替として、一方の又は他方の次元における）ローカル最大であるかどうかを決定することができる。前記結果がピークである場合は、タスクＴ２６０は、前記ピークのエネルギー値をｎ（Ｐ）のエネルギー値と比較する。前記ピークのエネルギー値がｎ（Ｐ）よりも大きい場合は、タスクＴ２７０は、エントリｎ（Ｐ）を前記ピークと交換し、エントリｎ（１）乃至ｎ（Ｐ）をエネルギー別に大きさの降順で再ソートする。
【００６７】
一用途においては、方法Ｍ１１０は、ファームウェア内のルーチンに従ってモジュール（例えば、専用プロセッサ又は埋込型プロセッサ等の論理素子のアレイであることができる探索プロセッサ）によって実行され、その結果得られたリストは、格納されるか又はソフトウェア内のルーチンに従ったさらなる処理のために他のモジュール（例えば、マイクロプロセッサ等の論理素子のアレイ）に提供される。  
エネルギー格子は、１つ以上の有効なピークに加えて、１つ以上のジャマー及び／又は相互相関等の干渉信号からのピークを含むことができる。図９の例に示されるように、ジャマーは、有効なピークよりも高いエネルギーを有するピークを、合理的な大きさの最大ピークリストを溢れさせる上で十分な数だけ発生させ、それによって前記有効なピークが見つけ出されるのを妨げる可能性がある。方法Ｍ１００によって生成された一組のピークビンリストは、２つ以上のドップラービン内のピークに関する情報を提供する。方法Ｍ１００の少なくとも幾つかの実装は、１つ以上の壊れたビンの拒否及び信号の所在を成功裡に見つけ出すことをサポートするために用いることができる。方法Ｍ１００の少なくとも幾つかの実装は、（可能なことに動的に）少なくとも符号位相次元内に拡大されている探索ウィンドーとともに有利に適用し、１つ以上のその他のビン内のジャマーに起因する大量のピークに起因して１つのビン内の有効なピークを失う可能性を低下させることができる。
【００６８】
図１３Ａは、方法Ｍ１００によって生成されたビンリストに関して及び／又はこれらのリスト内のピークに関して実行することができるその他の幾つかのタスク例を示す。ピーク強度試験タスクＴ５００は、リスト内の少なくとも１つのピークのエネルギー値を雑音レベルに関連する最低値と比較する。リストエネルギー分布試験タスクＴ６００は、リスト内におけるピーク間でのエネルギー分布を試験する。ビンエネルギー分布試験タスクＴ７００は、１つ以上のピークのエネルギー値をビンに関する雑音尺度と比較する。
【００６９】
実施形態は、方法Ｍ１００の１つの実施形態を、周波数推定のうちの１つ以上がタスクＴ５００、Ｔ６００、及びＴ７００のうちの１つ以上のタスクの結果に基づいて拒否されるようにする（例えば、さらなる処理動作中に考慮されないようにする）ことができるビン選択（culling）手順と結合される方法を含む。代替として、タスクＴ５００、Ｔ６００、及びＴ７００のいずれも、１つのピークの拒否が同じビンからの他のピークが考慮されるのを妨げないようにピークごとに適用することができる。ビンリスト内のピークに関して行うことができるその他の試験は、その他の符号との相互相関に起因する可能性があるピークを拒否する相互相関試験タスクＴ８００と、他のピークのサイドローブである可能性があるピークを拒否するサイドローブ試験タスクＴ９００と、を含む。
【００７０】
図１３Ｂは、実施形態による方法Ｍ３００の流れ図を示す。ビン選択手順は、ピーク強度試験タスクＴ５００及びリストエネルギー分布試験タスクＴ６００のうちの１つ以上を含むことができる。最も可能性が高い有効な最大ピークを存続しているビンの中から選択する最良最大ピーク試験Ｔ３００は、ビンエネルギー分布試験タスクＴ７００、相互相関試験タスクＴ８００、及び／又はサイドローブ試験タスクＴ９００等のタスクを含む。最良の最大ピークと関連するより直接的なマルチパスの存在を決定する最良の早期ピーク試験Ｔ４００も、ビンエネルギー分布試験タスクＴ７００、相互相関試験タスクＴ８００、及び／又はサイドローブ試験タスクＴ９００等のタスクを含むことができる。前記方法は、疑似距離を計算するために用いることができる符号位相内のドップラーオフセット及び／又は所在位置を戻す。
【００７１】
選択手順は、対応するビンリスト内のピークがノイズフロアと十分に異なっていないということが決定された場合に該当するビンを廃棄するのを含めることができる。ピーク強度試験タスクＴ５００の実装Ｔ５１０は、リストｎ（１）内の第１の最大ピークのエネルギー値を最小値Ｌ１と比較する。値Ｌ１は、ノイズフロアに基づくことができる。例えば、Ｌ１は、ノイズフロアの値であることができ、又は、Ｌ１は、ノイズフロアとしきい値Ｔ１の和であることができ、又は、Ｌ１は、ノイズフロアの割合（例えば１１０％として計算される値であることができる。ノイズフロアの値は、測定すること（例えば、個別のレベル検出器を用いて又は受信されたサンプルストリームのデジタル解析によって得ること）又は（例えばジャマーが存在しないと想定する理論に基づいて）予測することができる。ノイズフロア値は、コヒーレント積分時間及び非コヒーレント積分時間のうちの１つ又は両方に依存することもできる。第１のピークのエネルギーがＬ１よりも小さい場合は、ソートされたリスト内のその他のピークのエネルギーもこの値よりも低くなり、さらなる試験を行わずにビンを捨てることができる。図１４Ａは、前記試験においてピークのエネルギー値がノイズフロアと比較される合格領域及び不合格領域の例を示す。
【００７２】
さらなる選択手順においては、ビンリスト内のピーク間でのエネルギー分布が考慮される。例えば、前記タスクは、対応するビンリストに含まれている有効なピークが多すぎる場合にビンを拒否することができる。ビンリストは順序が付けられているため、（Ｎ＋１）番目のピークの試験は、前記ビンがＮを超える有効ピークを有していない判定基準を満たしているかどうかを確立させる上で十分である。図１５は、ビンリスト内の（Ｎ＋１）番目のピークのエネルギーに関する２部から成る試験を含むリストエネルギー分布試験タスクＴ６００の実装Ｔ６０２の流れ図である。一方の部分においては、タスクＴ６１０は、（Ｎ＋１）番目のピークのエネルギーを、測定又は予測されたノイズフロア値に基づくことができる最低値Ｌ２と比較することができる。例えば、Ｌ２は、ノイズフロアの値であることができ、又は、Ｌ２は、ノイズフロア及びしきい値Ｔ２の和であることができ（ここで、Ｔ２はＴ１に等しくすることができる）、又はＬ２は、ノイズフロアの割合（例えば、１１０％）として計算される値であることができる。タスクＴ６１０は、（Ｎ＋１）番目のピークのエネルギーが最低値Ｌ２を下回る場合に合格を登録する。図１４Ｂは、タスクＴ６１０の実装に関する合格及び不合格エネルギー領域の例を示す。
【００７３】
ピークエネルギー分布試験タスクＴ６０２の他方の部分においては、タスクＴ６２０は、ビンリスト内の第１の及び（Ｎ＋１）番目のピークのエネルギー値間の差をしきい値Ｔ３と比較する。ジャマー隆起のピークを互いに分離させるのを回避する上で十分に低いが、関連性のない環境（例えば、自己相関サイドローブ）からのピークが有効であると識別されてビンを捨てさせるのを防止する上で十分に高いＴ３の値を選択することが望ましい。ＧＰＳ  Ｃ／Ａ符号に関する自己相関メインローブとサイドローブの間における最悪時の分離は、２１．６  ｄＢであり、一例においては、Ｔ３の値は、変動及び誤差に関する余裕を考慮して１５ｄＢに設定される。第１のピーク及び（Ｎ＋１）番目のピークのエネルギー値間の差が１５ｄＢ未満である場合は、（Ｎ＋１）番目のピークは自己相関サイドローブに起因しないと想定され、有効なピークが多すぎることを理由にビンが拒否される。
【００７４】
（Ｎ＋１）番目のピークがノイズフロアを下回る場合は、ビンは、雑音レベルよりも上ではＮ以下のピークしか有していない。（Ｎ＋１）番目のピークがノイズフロアを上回るが最大ピークよりもしきい値超だけ下回る場合は、自己相関サイドローブに起因し従って無効である可能性があり、このためビンが依然としてＮを超える数の有効なピークを有していない。いずれの場合においても、ビン内の有効なピーク数は、ビンがジャマーによって壊されていないという結論をサポートする上で十分に制限されている。しかしながら、ピークが両方の試験に不合格である（すなわち。有効ピークである）場合は、ビンは、入っている有効ピークが多すぎて捨てられる。タスクＴ６１０及びＴ６２０は、並行して又は順序どおりに行うことができ、さらに、他方の試験が不合格になった時点でいずれかの試験をスキップすることができる。その他の実装においては、タスクＴ６１０及びＴ６２０のうちの１つ又は両方を代替論理に従って構成することができる。例えば、タスクは、ノイズフロアを上回るピークが試験タスクＴ６１０に合格し、しきい値内のピークが試験タスクＴ６２０に合格し、両方の試験に合格することは有効なピークであることを示すように構成することができる。
【００７５】
タスクＴ５００の実装によるピーク強度試験およびタスクＴ６００の実装によるリストエネルギー分布試験を実行する潜在的な利点は、ビン全体を保持又は除外するかどうかの決定を、方法Ｍ１００によって生成されたリストのピークのうちの２つだけを検討することに基づいて行うことができる点である。図１６は、方法Ｍ１００及びタスクＴ５００及びＴ６００の実装を含む実施形態による方法Ｍ２００の流れ図を示す。
【００７６】
タスクＴ６００の実装によるリストエネルギー分布試験の他の潜在的利点は、前記試験が、異なる符号との相互相関に起因する強力なピークを有するビンを除外できることである。２つの異なるＧＰＳ  Ｃ／Ａ符号間の相互相関は、ジャマー等の隆起を生成しない一方で、前記相互相関によって引き起こされるピークは、符号空間における周期性に起因する有効信号のピークと区別することができる。この周期性に起因して、前記相互相関に起因する強力なピークは、有効ピーク数に最大許容マルチパス数Ｎを超えさせる可能性がある。相互相関ビンをジャマーとして除外する機会は、（相互相関関数のより多くの期間を含めるために）探索ウィンドーの大きさが符号位相において大きくなるに応じて大きくなる。さらなる実施形態は、いずれのＳＶが可能性のある相互相関の周期及び／又はドップラー周波数を識別するために現在可視であるかについての知識を利用することと、前記判定基準に一致するピークが格子内に存在するかどうかを決定することと、前記ピーク又はそのビンを拒否すること、とを含む。
【００７７】
本明細書において説明される方法の少なくとも幾つかの実装の潜在的利点は、エネルギー格子の幾つかの又は多くのビンがジャマーによって壊された場合でも、他のビン内の有効なピークを依然として見つけることができる点である。符号空間において非常に大きく、ジャマーが大量のエネルギーピークを引き起こす可能性がある探索ウィンドーに関する場合でも、実施形態による方法は、壊されているビンを考慮対象から除外しその一方でｄのビンの他方のビンの各々に関する幾つかのピークを保全することによって有効なピークの後続する識別をサポートすることによって処理サイクルの初期にジャマーピークの拒否をサポートするために用いることができる。図１７は、圧倒的に強力なジャマー隆起が存在する場合でも検出することができる初期のマルチパスの一例を示す。
【００７８】
強力なジャミング信号は、受信デバイスの動作に対してその他の望ましくない影響を有することがある。受信機は、一般的には、（例えば、信号レベルをＡＤＣの動的範囲内に維持するために）受信信号が弱いときに増幅器利得を増大させ、受信信号が強いときに前記利得を低減させる何らかの形態の自動利得制御（ＡＧＣ）を含む。強力なジャミング信号は、ＡＧＣに、有効な信号ピークをノイズフロアより低く押し下げる上で十分に利得を低減させる可能性がある。いくつの場合は、ジャマーは、圧倒的な帯域内エネルギー源であることができる。ＡＧＣは、（例えばビン選択中に）前記ジャマーを検出した時点でディスエーブルにするか又はその他の方法で抑止することが可能である一方で、このような方法で信号レベルを上昇させることは、前記信号がクリッピングされるようにする可能性がある。さらなる実施形態においては、ジャマーによって壊された周波数帯域が着信信号から除去される。例えば、１つ以上のバンドストップフィルタは、ジャマーが検出されているＲＦ帯域を減衰するように選択的に構成することができる。前記減衰は、アナログ領域において及び／又はデジタルで信号に関して行うことができる。一実装においては、選択可能な減衰は、さらなる処理のために信号がより低い分解能（例えば４ビット）に変換される前に高ダイナミック範囲デジタル信号（例えば１２乃至１８ビット）に関して行うことができる。
【００７９】
さらなる処理は、方法Ｍ１００又はＭ２００の実装に引き続いてピークビンリストに関して行うことができる。例えば、米国公開特許公報Ｎｏ．２００４／００４２５６８（ローウィッチ、２００４年３月４日公開）において説明される手順等の手順を、リスト内又は存続するリスト内のピークに適用することができる。
【００８０】
ビンエネルギー分布試験タスクＴ７００は、最良の最大ピークを識別するために一組のビンリストを処理する。図１８は、前記ビンリスト間での最良の最大ピークを戻すように構成されるタスクＴ７０２の実装に関する流れ図を示す。この実装は、１つ以上の試験を含み、試験に合格するピークが見つかるまで最大ピークリスト全体にわたって繰り返す。本明細書において説明される相互相関試験タスクＴ８００及び／又はサイドローブ試験タスクＴ９００の実装は、タスクＴ７００のその他の実装内にインテグレーションすることができる。
【００８１】
ピーク選択タスクＴ７１０は、各ビンリストから（又はビンの選択が実施されている場合は各存続しているビンリストから）最高のエネルギーを有するピークを選択することによって、最大ピークリストをビンリストから生成する。タスクＴ７１０は、このリスト内のピークをエネルギー値別に（例えば降順で）ソートすることもできる。幾つかの用途においては、タスク７１０は、ビンのうちの１つ以上から２つ以上のピークを選択してリスティングするために実装することができる。ループ初期設定タスクＴ７２０は、リスト内において最高のエネルギーを有するピークを現在のピークとして試験のために選択する。
【００８２】
現在のピークがノイズフロア値を上回る場合においても、対応するビンは、雑音によって壊されていて前記ピークは信頼できないことがある。現在のピークに関して、雑音推定タスクＴ７３０は、対応するビンに関する平均雑音エネルギーの尺度を得る。この雑音エネルギー尺度は、平均測定雑音推定値と呼ぶことができ、ビンの非ピークサンプルの平均エネルギーとして計算することができる。
【００８３】
一実装においては、タスクＴ７３０は、ビンに関するエネルギー合計を計算することと、ピークに起因するエネルギーを減じることと、その結果得られた合計を、ビン内の値数から前記減じられた値数を引いた数で割ること、とを含む。減じられるピークは、ビンリスト内に現れるピークのみを含むことができ、又は何らかのしきい値を上回るエネルギー値を有するその他のローカル最大値を含むこともできる。一例においては、減じられるピークは、ノイズフロアを上回っていてさらにビン内の最大ピークから１５ｄＢ以内にあるローカル最大ピークを含む。ピークに起因するエネルギーを減じることは、各ピークに関して３つの値がビンから減じられるようにビン内においてピークに隣接する格子点のエネルギー値を減じすることを含むこともできる。幾つかの実装においては、平均雑音エネルギー尺度は、探索器によって計算されて対応するビンリストとともに提供される。
【００８４】
ジャマーに起因するピークに関するエネルギー値と対応するドップラービンに関する雑音推定値の比は、典型的には、有効なピークに関するエネルギー値と対応するドップラービンに関する雑音推定値の比よりもはるかに小さい。比試験タスクＴ７４０は、現在のピークに関するエネルギー値をビンに関する平均雑音エネルギーと比較する。これらの値間の比がしきい値Ｔ４よりも小さいか（又は等しい）場合は、現在のピークは拒否される。ビン内の最大ピークがこの試験に不合格である場合は、前記ビン内のその他のすべてのピークも不合格になり、無視することができる。
【００８５】
しきい値Ｔ４は、固定又は可変であることができる。例えば、Ｔ４の値は、コヒーレント積分期間及び／又は非コヒーレント積分数に従って選択することができる。下表は、Ｔ４の一組の異なる値の一例を示す。
【表１】
0005631823.tif 000005
【００８６】
タスクＴ７００は、平均雑音エネルギー尺度を得るためにビンから減じられたエネルギー値の総数がしきい値Ｔ５を上回る場合にビンを拒否する粗ジャマー検出タスクＴ７５０も含むことができる。一例においては、Ｔ５の値は、各ピークに関してビンから減じられたエネルギー値の数（上例においては３）と最大許容マルチパス数Ｎの積に設定される。
【００８７】
エネルギー格子は、基準符号と探索中の符号の間の相互相関に起因するピークに加えて、基準符号とその他の符号の間の相互相関に起因するピークも含むことができる。例えばＧＰＳ受信シナリオにおいては、受信された信号は、１２もの異なるＳＶによって送信された符号を含むことができ、エネルギー格子は、基準符号とこれらのＳＶのうちの幾つかのＳＶの符号の間の相互相関に起因するピークを含むことを予想することができる。
【００８８】
Ｃ／Ａ符号間における最悪時符号分離は、わずか２１．６ｄＢである。基準符号と他のＳＶからの符号の相互相関は、探索中のＳＶからの信号が他方のＳＶの信号に対して大きく減衰されるときに問題を発生させる可能性が最も高い。前記シナリオは、例えば、探索中のＳＶが水平線の近くにあるとき又は障害物によって遮断されており、他方のＳＶが見通し線内にあるときに発生する可能性がある。１つ以上のスードライト、シンクロライト、又はＧＰＳの中継器からの信号も強力な相互相関を引き起こす可能性がある。
【００８９】
Ｃ／Ａ符号は、１ミリ秒の期間を有するため、干渉中のＳＶ信号とターゲットＳＶ信号の差が１ｋＨｚの倍数であるときに最も有意な相互相関が発生する。従って、干渉する可能性があるＳＶ信号のドップラー周波数オフセットに関する情報は、周波数空間における前記信号との最も可能性のある相互相関位置を決定するために用いることができる。
【００９０】
相互相関試験タスクＴ８００は、ピークのエネルギー値及び周波数推定を相互相関マスクのパラメータと比較する。図１９は、相互相関タスクＴ８００の実装Ｔ８０２の流れ図を示す。タスクＴ８１０は、相互相関ビン及びしきい値を得る。タスクＴ８２０は、現在のピークのビンを相互相関ビンと比較する。タスクＴ８３０は、現在のピークのエネルギー値を相互相関しきい値と比較する。ピークがマスク内にある場合は、おそらく他の可視ＳＶの信号との相互相関に起因するとして拒否される。タスクＴ８０２は、１つ以上のその他のＳＶに関するマスクと照合してピークを試験するために繰り返すことができる。
【００９１】
マスクパラメータを得る際には、タスクＴ８１０は、その他の可視ＳＶのアイデンティティ及び現在のドップラー所在位置を含むルックアップテーブルを参照することができる。このテーブルは、過去の探索から得られた情報及び／又はＰＤＥ等の他のデバイスから得られた情報に基づくことができる。現在のピークの所在位置と他方のＳＶの所在位置との間のドップラー差が決定され、相互相関ビンを示すためにこの値のモジュロ１ｋＨｚの余りが計算される。その他のマスクパラメータ、例えば、エネルギー値しきい値、単位がヘルツ又はビンのマスク幅、及び／又はモジュロ除算器は、他方のＳＶの信号のエネルギー値及び／又は現在の探索の側面、例えばビン間隔及びコヒーレント及び／又は非コヒーレント積分長、に基づくことができる。ピークと他方のＳＶ信号の間の大きなドップラー差に関しては、（例えば、大きなドップラーオフセットにおける符号スミアリングに起因する）より低いエネルギーしきい値を用いることができる。
【００９２】
タスクＴ８００のさらなる実装は、追加の影響を有する複数の源（例えば、２つ以上のその他のＳＶ）から発生する複合相互相関の有無を試験するように構成することができる。相互相関タスクＴ８００の実装に含むことができるその他の側面に関する説明は、（例えば、段落［０１１１］乃至［０１６１］において）メインローブ、周波数サイドローブ、及びサンプル・アンド・ホールド相互相関に関するマスク等の詳細を開示する米国公開特許公報Ｎｏ．２００４／０１９６１８３（ロー、２００４年１０月７日公開）において示されている。
【００９３】
最良の最大ピーク選択プロセスは、相互相関試験が実施されるときに前記選択プロセスが前記ピークに既に関わっているように実装することができる。タスクＴ７０２のさらなる実装においては、例えば相互相関試験タスクＴ８００は、タスクＴ７６０又はＴ７８０の後に実施することができる。タスクＴ８００が前記ピークを相互相関として捨てる場合は、他のピークを格子から選択するのは遅すぎる場合がある。
【００９４】
Ｔ７０２等の最良の最大ピーク試験タスクのさらなる実装は、代替候補を考慮した先取り的な相互相関試験タスクＴ８５０を含む。タスクＴ８５０は、最良の最大ピークに関する現在の候補が疑わしいビンからの候補であるかどうかを決定する。例えば、タスクＴ８５０は、上述されるように、疑わしいビンの所在位置を計算するためにその他の可視ＳＶのドップラーオフセットを含むルックアップテーブルを参照することができる。現在の候補が疑わしいビンからの候補である場合は、タスクＴ８５０は、可能性のある相互相関としてのタグをピークに付け、最良の最大ピークの探索が続く。他の実装においては、タスクＴ８５０は、最初に、前記疑わしいビンにしきい数（例えば２又は３）よりも多いその他のピークが入っているかどうかを決定することができ、この決定は、相互相関に起因するピークが前記ビンに入っているという決定を補強することができる。その他の受入可能な候補が見つからない場合は、タグが付けられたピークが用いられる。他の実装においては、タスクＴ８５０は、２つ以上の候補ピークが相互相関試験タスクＴ８５０に送られるようにし、このため、第１の候補が拒否された場合に他の候補を利用することができる。
【００９５】
一実施形態による方法は、（例えば、最良の最大ピーク試験Ｔ３００の実装内において）サイドローブ試験タスクＴ９００を含むこともできる。サイドローブ試験タスクＴ９００は、現在のピークのサイドローブに起因すると思われる候補ピークを拒否する。タスクＴ９００の一実装は、（通常はメインローブから１つの符号推定内にある）サイドローブを拒否するために、現在のピークの符号位相の前の１／２チップ以上遅れている符号位相に対応するピークを拒否するマスクを適用する（図内の時間軸は、１／２チップ間隔で表示されている）。タスクＴ９００は、前記マスクを、現在のピークと同じビンに対して、周囲の幾つかのビンを含む範囲に対して、又は格子内の全ビンに対して適用することができる。前記マスクは、その他の不要なピーク、例えば自己相関サイドローブに起因するピーク、を拒否するように構成することもできる。ＧＰＳ  Ｃ／Ａ符号自己相関関数のサイドローブは、メインローブから２１．６ｂＢ下方であり、タスクＴ９００は、変動及び誤差に関するマージンを含むしきい値に従って構成されるマスクを適用することができる。図２０は、現在のピークよりも１５ｄＢ超低いエネルギー値を有するピークを拒否するマスク例を示す。サイドローブ試験タスクＴ９００は、最良の最大ピーク候補リストからピークを選択するための別個のルーチンとして実装することもできる。
【００９６】
ビン内の最強のピークが該当する格子に関する必ずしも最良のピークであるわけではない。例えば図６及び１７に示されるように、より早いがより弱いマルチパスがより正確なピークである場合もある。さらなる実施形態による方法は、より早いマルチパスに起因するピークに関する試験を含む。
【００９７】
最良の早期ピーク試験タスクＴ４００は、最良の最大ピークよりも早いピークを識別するために１つ以上のビンリストを探索する。タスクＴ４００は、最良の最大ピークよりもＴ６チップ早いしきい値までの符号位相推定に対応するピークに探索を制限することができる。一例においては、Ｔ６の値は６チップである。１つのＧＰＳチップの誤差は、約３００ｍの距離に相当するため、マルチパス信号のより早いピークの所在位置を見つけ出すことは、位置探索精度の大幅な向上を提供することができる。
【００９８】
早期ピーク探索の範囲を、最良の最大ピークを含む周波数ビン又はおそらく２、３の近隣ビンに制限するのが望ましいこともある。さもないと、選択されたピークが他の符号との相互相関に起因する可能性がある。マルチパスは、屈折と散乱が一般的である屋内で発生する可能性が最も高い。従って、早期ピーク探索ウィンドーの時間的期間における経時での送信機と受信機の間の相対的動きに起因するドップラーの変化は、いずれにしても低くなる可能性がある。さらに、屋内で受信された信号も弱くなる可能性があり、弱い信号のシナリオは相互相関を受けやすい。
【００９９】
一例においては、現在選択されているピークの前の8チップまでのピークは、早期ピーク候補とみなされる。（例えばサイドローブの選択を回避するために）現在選択されているピークから１／２チップ以内のピークを除外するのが望ましいことがある。図２１は、早期ピークの探索の際に用いることができるマスクの一例を示し、円は、現在選択されているピーク（例えば、最良の最大ピーク）を表し、長方形は、３つの周波数ビンを８チップずつ測定するマスクを表す（この例においては、符号位相における分解能は１／２チップである）。周波数空間におけるマスクの幅は、ドップラー変化及び／又は屈折の影響の予想範囲に依存し、その他の例においては、マスクは、現在選択されているピークのいずれかの側において２、３、４又はそれ以上の周波数ビンにわたって延びる。関連する最大ピークからある値（例えば、１５ｄＢ、９ｄＢ、又は６ｄＢ）の範囲内にあるエネルギー値を有する早期ピーク候補のみを受け入れるのが望ましいことがある。最良の早期ピーク候補が信号の所在位置を示すとして受け入れられる前に、相互相関試験（例えばＴ８００）、サイドローブ試験（例えばＴ９００）、及び／又は該当するピーク又はそのビンに関してまだ実行されていないタスクＴ５００、Ｔ６００、及びＴ７００のうちのいずれかに従って前記ピークを試験するのが望ましい。
【０１００】
本明細書において開示されるシステム、方法、又は装置の幾つかの実装においては、様々なレベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、及びしきい値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６のうちの１つ以上を、探索ウィンドーの大きさ、信号強度、総受信電力、及び以前の結果等の１つ以上の要因に基づいて動的に変化させることができる。異なる探索モードを用いることができ、各モードは、ウィンドーの大きさ、ビン間隔、及び／又は積分長の異なる組合せを用いる。試験は、希望される偽アラーム率に従って構成することができ、特定の実装の設計は、失われる検出と偽アラーム率、又はフィックス精度と時間、等の要因間の二者択一を含むことができる。例えばより狭い探索ウィンドーを各々有する探索を繰り返すことができる。
【０１０１】
図２１は、本明細書において説明される方法Ｍ１００の実装を行うように構成することができるベースバンドプロセッサ２６０の実装２６２のブロック図を示す。プロセッサ４３０は、Ｃの符号位相推定及びＤの周波数推定の探索ウィンドーに関する相関結果を得るために探索器４１０を制御し、ｄのビンの各々に関するピークのソートされたリストを得る。格子記憶装置４２０は、相関結果（又は相関結果に基づくエネルギー結果）の一部又は全部を格納するために用いることができる。格子記憶装置４２０は、前記方法を実行する際にプロセッサ４３０によって実行される命令を格納することもできる。この例においては、ソートされたリストは、（例えば本明細書において説明される最良の最大ピーク試験タスク及び／又はその他のタスクに従った）さらなる処理のために他のプロセッサに提供することができる。しかしながら、他の例においては、前記リストの少なくとも何らかのさらなる処理をプロセッサ４３０によって行うことができる。ベースバンドプロセッサ２６２の様々な素子は、（おそらくその他の素子、例えば携帯電話ネットワークと通信するためのデバイスの一部分、とともに）同じチップ上に実装することができ、又は異なるチップ上、さらには異なるデバイス上において分散させることも可能である。
【０１０２】
ハンドヘルド式又はその他の方式のポータブルデバイスにおいて、又は遠隔地において自己の電源で動作することが意図されているデバイスにおいては、前記デバイスの電力消費量を最小にするように設計するのが望ましいことがある。ＲＦハードウェアは、典型的には大量の電力を消費するため、ＲＦ回路を起動させて信号を受信及びサンプリングして前記サンプリングされた信号を中間記憶装置に格納し、次にＲＦ回路の電源を切るのが望ましい。探索器４１０は、受信時の状態の受信符号を処理するために起動させることができ、又は相関結果及び／又はエネルギー結果を得るために後の時点に記憶装置から前記符号にアクセスするために起動させることができる。探索器４１０からの結果も同じく中間記憶装置に格納することができる。次に、プロセッサ４３０は、起動させるか又は他のタスクから割り込み、探索器４１０からの結果を処理してソートされたリスト又はさらなる結果を提供し、他のプロセッサが起動されるか又は割り込まれるときにアクセスされる中間記憶装置内にこの情報を格納することができる。
【０１０３】
図１８は、実施形態による受信デバイス２００の実装２０２のブロック図を示す。前記デバイスは、例えば、携帯する、装着（例えば手首に装着）する、又は車両に搭載するように構成することができる。前記デバイスは、可能なことに地理情報システム（ＧＩＳ）情報、例えば拡張型地図ディスプレイと組み合わせて位置情報を提供するように構成することも可能である。代替として、前記デバイスは、遠隔操作用に構成することができる。
【０１０４】
ＧＰＳ受信機２８０は、ＧＰＳ衛星による送信を受信及び復調して前記復調信号をベースバンドプロセッサ２６０に提供するように構成される。ベースバンドプロセッサ２６０は、前記復調信号から相関情報を導出するように構成される。所定の基準符号に関して、ベースバンドプロセッサ２６０は、探索ウィンドーＷを定義する１つの範囲の符号位相推定にわたって、及び１つの範囲のドップラー周波数推定にわたって定義される相関関数を生成する。個々の相関は、定義されたコヒーレントな及び非コヒーレントな積分パラメータに従って行われる。
【０１０５】
ＲＦフロントンエンドは、典型的にはアンテナ（例えばアンテナ２９５）を通じて受信された信号を増幅及び／又はコンディショニングする働きをし、１つ以上の増幅器（例えば、低雑音増幅器ＬＮＡ）及び／又はフィルタ（例えば、特定の周波数又は帯域を減衰するためのフィルタ）を含むことができる。ＲＦ経路は、アンテナフィード内の異なる周波数帯域を分離するためのダイプレクサ（又はマルチプレクサ）等の素子を含むことも可能である。図２０Ａは、ＬＮＡ及びフィルタ（ＬＣ、セラミック、又は表面音響波（ＳＡＷ）フィルタ）を含むＧＰＳフロントエンド２８２の実装３１０を示す。
【０１０６】
ダウンコンバータは、ＲＦ信号を受信し、ベースバンドで又はベースバンド付近で複素信号を出力する。図２０Ｂは、ＧＰＳダウンコンバータ２８５のヘテロダイン実装の一例３２２のブロック図を示す。ＲＦミキサは、前記ＲＦ信号を例えば１０ＭＨｚのオーダーの中間周波数（ＩＦ）に変換するために第１のローカル発振器信号を加える。前記ＩＦ信号は、この例においては（例えば１つ以上の画像を減衰するための）フィルタ及び可変利得増幅器（ＶＧＡ）を含むＩＦステージにおいて処理される。ＩＦミキサは、前記ＩＦ信号をベースバンドに変換するために第２のローカル発振器信号を加える。前記ベースバンド信号は、（例えば１つ以上の画像を減衰するために）フィルタリングすることができる。
【０１０７】
アナログ−デジタル変換器（ＡＣＤ）は、前記ベースバンド信号をアナログからデジタルのサンプルストリームに変換する。受信信号が（例えば、ＰＳＫ、ＱＡＭ、ＭＳＫ、及び／又はＯＯＫ変調を通じて）特定の速度（例えばチップ速度）でデジタル情報によって変調される場合は、前記ＡＤＣは、前記ベースバンド信号を（チップ×２、チップ×４、チップ×８、チップ×１２、又はチップ×１６の速度で、又は前記速度の周囲の何らかの範囲内の速度で）オーバーサンプリングすることができる。前記ＡＤＣは、並行して実行する（例えば、各々がダウンコンバータの複素信号路の異なる各々の成分を受信してデジタル化する）２つのＡＤＣを含むように構成することも可能である。ＡＤＣサンプリングクロックは、周波数基準信号等のローカル発振器源から導出することができる。サンプリング速度は、符号位相次元における希望される探索分解能及び／又は逆拡散された信号の希望される帯域幅に依存して選択することができる。デジタル出力の各成分は、例えば１、２、４、８、又はそれ以上のビットの幅を有することができる。１ビット幅の信号に関しては、ＡＤＣは、比較器として実装することができる。前記ダウンコンバータは、ＡＤＣのうちの１つ以上のＡＤＣの上流のＡＧＣステージを含むこともできる。
【０１０８】
図２０Ｃは、ダウンコンバータ２８５のボモダイン（又はゼロＩＦ）実装の例３２４のブロック図を示す。ゼロＩＦ変換（直接ダウンコンバージョンとも呼ばれる）においては、ＲＦ信号は、直接ベースバンドに変換される。前記ダウンコンバータは、典型的には、ベースバンド信号内のＤＣオフセットの除去又は補償のための回路も含む。前記ダウンコンバータは、（例えば漏れを低減させるために）ローカル発振器信号の振幅制御を含むこともできる。ほぼゼロのＩＦ（又は超低ＩＦすなわちＶＬＩＦ）変換と呼ばれる関連技術においては、ＲＦ信号は、数百ｋＨｚ以下であることができるほぼベースバンドの周波数に直接変換される。ＶＬＩＦダウンコンバータは、ＩＦステージ付きで又はＩＦステージなしで（例えば、ＩＦからベースバンドへの変換が変換された信号の位相回転によって行われる）実装することができる。
【０１０９】
ローカル発振器信号は、特定の用途に適したいずれかの波形（例えば、正弦波、方形波、三角波、のこぎり波、等）を有するように実装することができる基本周波数を有する周期信号である。ローカル発振器信号のうちの１つ以上は、可変周波数発振器（ＶＦＯ）から得ることができ、前記可変周波数発振器（ＶＦＯ）は、水晶発振器（ＸＯ）、温度補償発振器（ＴＣＯ）、温度補償ＸＯ（ＴＣＸＯ）、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、電圧制御ＴＣＯ（ＶＣＴＣＯ）、又は電圧制御ＴＣＸＯ（ＶＣＴＣＸＯ）であることができる。典型的な安価なＴＣＸＯは、約１ｐｐｍ（ｐａｒｔ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）の安定性を有する。１つの特定の用途は、±５ｐｐｍにおいて定格１９．６８ＭＨｚの公称出力周波数を有するＶＣＴＣＸＯを含む。±５ｐｐｍの公差は、８００ＭＨｚのうちの±４ＭＨｚ、又は１．９ＧＨｚのうちの±９．５ｋＨｚの範囲に対応する。
【０１１０】
ダウンコンバータ１２０において加えられるローカル発振器信号のうちの１つ以上は、（例えばＶＦＯから得られた）周波数基準信号に基づくことができる。例えば、ダウンコンバータ２８５及び／又はデバイス２００は、他の周波数の信号が導出されるタイミング基準として前記周波数基準信号を用いる１つ以上の周波数シンセサイザを含むことができる。前記シンセサイザは、例えば、周波数乗算器又は除算器として実装することができ、さらに位相固定ループ（ＰＬＬ）等の回路を含むことができる。
【０１１１】
ローカル発振器信号は、位相の点で９０度分離された２つの成分（例えばＩ及びＱ）としてダウンコンバータ１２０のミキサに供給することができ、各成分は、複素ダウンコンバート信号が得られるように別個のミキシング経路で加えられる。ローカル発振器信号の振幅は、例えば可変利得増幅器を用いて制御することができる。周波数基準信号（又は周波数基準信号に基づく信号）は、ＡＤＣがベースバンド（又は近ベースバンド）信号をサンプリングするときのサンプリングクロックとして用いることもできる。
【０１１２】
ベースバンドプロセッサ２６０は、（例えば、本明細書において説明される最良の最大ピーク試験タスク及び／又はその他のタスクに従って）ソートされたリストをさらなる処理のためにマイクロプロセッサ２２０に提供するための方法Ｍ１００の実装を行うことができる。しかしながら、他の例においては、前記リストの少なくとも何らかのさらなる処理は、ベースバンドプロセッサ２６０によって行うことができる。マイクロプロセッサ２２０、メモリ２３０、及びベースバンドプロセッサ２６２は、同じチップ上に実装することができ、又は異なるチップにおいて、さらには異なるデバイスにおいて分散させることができる。
【０１１３】
マイクロプロセッサ２２０は、１つ以上の時間測定値（例えば疑似距離）を選択されたピークから導き出すように構成される。マイクロプロセッサ２２０は、時間測定値と関連する誤差（例えば、二乗平均平方根誤差、すなわちＲＭＳＥ）を決定するように構成することもできる。マイクロプロセッサ２２０は、幾つかのＳＶに対応する選択されたピークに基づいてデバイス２０２の所在位置を決定するように構成される。
【０１１４】
メモリ２３０は、本明細書において説明又は提案される方法を実行する際にベースバンドプロセッサ２６０及び／又はマイクロプロセッサ２２０によって実行される命令を格納するように構成することができる。メモリ２３０は、その他の動作のための命令を格納するように及び／又は前記方法又は動作の中間結果を格納するように構成することもできる。マイクロプロセッサ２２０は、ユーザーインタフェース２１０を介してユーザーコマンドを受信するように及び／又は前記方法及び／又は動作の結果を出力するように構成することができる。
【０１１５】
ユーザーインタフェース２１０は、ユーザーコマンドを入力するための及び／又は位置情報、例えば地図上の座標及び／又は緯度、経度、及び／又は高度、を出力するための複数のデバイスを具備する。ユーザーインタフェース２１は、キーパッド及び／又はキーボード及び表示画面（例えば、液晶又は有機ＬＥＤディスプレイ）等のデバイスを含むことができる。
【０１１６】
実施形態による受信デバイスは、通信デバイス内にインテグレーションすることができる。前記デバイスは、異なるタスクに関して周波数を切り換えるように構成された１つのチューナーを含むことができる。前記デバイスにおいては、ＧＰＳ周波数に対処中にサンプリングされた信号を格納し、前記チューナーが通信（例えば、ＣＤＭＡ）周波数に戻った後に処理することができる。通信ネットワーク及び／又は希望される動作性能に関する要求は、最大利用可能チューンアウェイ時間を制限することができる。代替として、前記デバイスは、２つ以上のチューナーを含むことができる。例えば、前記デバイスは、ＧＰＳ受信専用チューナー及びその他の通信専用の他のチューナーを含むことができる。
【０１１７】
図２５は、実施形態による通信デバイスの実装３０２のブロック図を示す。前記デバイスは、図２３に示される受信デバイス２０２の素子を含むことができ、前記素子のうちの１つ以上は、追加機能を含むこと又は改修することが可能である。通信デバイス３０２は、フロントエンド２７２（図２４Ａにおいて示されるように及び／又は上述されるように実装することができる）と、ダウンコンバータ２７５（図２４Ｂ又は２４Ｃにおいて示されるように及び／又は上述されるように実装することができる）と、音声又はデータ等の情報をアンテナ２９０を通じて送信するために変調してＲＦ搬送波に含めるように構成された変調器２７８と、を含む通信受信機２７０も含む。トランシーバフロントエンド２７２は、ＣＤＭＡ信号等の通信信号又は携帯電話ネットワークとの通信のためのその他の信号を受信するように構成され、さらにアンテナ２９０を通じての受信活動及び送信活動をサポートするためのデュプレクサを含むこともできる。通信デバイス３００の幾つかの実装においては、フロントエンド及び／又はダウンコンバータの一部分は、通信経路及びＧＰＳ信号経路にとって共通であることができる。
【０１１８】
このデバイスにおいて、ベースバンドプロセッサ２６０は、無線通信リンクを通じて送信するためにベースバンド情報をマイクロプロセッサ２２０からトランシーバ１２０６に提供するように構成される。マイクロプロセッサ２２０は、ユーザーインタフェース２１０内の入力デバイスからこのベースバンド情報を得る。ベースバンドプロセッサ２６０は、トランシーバ１２０６からユーザーインタフェース２１０内の出力デバイスにこのベースバンド情報を提供する。ユーザーインタフェース２１０は、音声又はデータ等のユーザー情報を入力又は出力するための１つ以上のデバイスを含むために実装することができる。前記ユーザーインタフェース内に典型的に含められているデバイスは、キーボード、表示画面、マイク、及びスピーカーを含む。
【０１１９】
ベースバンドプロセッサ２６０は、通信トランシーバ２７０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き出すように構成することもできる。この情報は、無線通信サービスを取得するために通信デバイス３０２によって用いることができる。メモリ２３０は、通信デバイス３０２の通信動作を実行するのに関わっている命令及び／又は中間結果を格納するように構成することができる。
【０１２０】
アンテナ２９０を通じて受信される情報は、変調ワイプオフをサポートするためのデータと、現在可視であるＳＶ及びその近似符号位相とドップラーを記載したリストと、Ｍ１００又は実施形態による他の方法の実装を開始させるためのコマンドと、を含むことができる。マイクロプロセッサ２２０は、時間測定値及び誤差をＰＤＥに提供するように構成することができ、前記ＰＤＥは、コンピュータネットワークに接続されたサーバー等のネットワーク素子であることができる。一例においては、前記ＰＤＥは、対応するＲＭＳＥ値の逆数に基づいて前記測定値の各々に重みを付け、前記重みが付けられた測定値に基づいて通信デバイス３０２の位置を推定する。前記ＰＤＥによって計算された位置は、９１１番通報時又はその他の緊急通報時に利用できるようにデバイス３０２にダウンロードすることができる。その他の可能な用途は、ユーザーによって要求された所在位置サービス、例えばレストラン又はＡＴＭ（自動預金・預け払い機）の所在位置、及び売り込み型のサービス、例えば位置に依存する広告、を含む。デバイス３０２とＰＤＥとの間の通信は、セルラー通信ネットワークを通じて行うことができる。
【０１２１】
実施形態、例えば受信デバイス２００又は通信デバイス３００の実装、によるデバイスは、（例えば電力管理、ユーザーインタフェースサポート、ＧＰＳ又はその他の受信機から受信された情報のさらなる処理のためのその他の素子を含むことができる）独立した装置であること、又はその他の回路及び／又は機能も含むデバイス又はシステムの一部分であることができる。例えば、前記デバイスは、（基地局ネットワークを含みさらにマイク、スピーカー、キーパッド、及び関連する回路と処理を含むシステムと通信するように構成された）送信機、例えば携帯電話等のアクセス端末及び／又は（無線チャネルと例えばＰＣＭＣＩＡ又はＵＳＢポートとの間のデータ転送をサポートするように構成された）無線モデムも含むトランシーバ内に含めることができる。前記トランシーバは、前記デバイス内において動作をコンフィギュレーションし、前記デバイス内において信号を処理し、及び／又は入力デバイス（例えば、マイク、キーボード又はキーパッド）及び／又は出力デバイス（例えば、スピーカー、音声出力ジャック、表示画面）を含むことができる前記デバイスのユーザーインタフェースを制御するための１つ以上のプロセッサと通信することができる。
【０１２２】
前記デバイスは、例えば（ＭＰ３、ＷＭＡ、ＡＡＣ３、等の圧縮形式に符号化された音声情報、及び／又はＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＷＭＶ、等の圧縮形式に符号化された映像情報を復号するように構成された）メディアプレーヤー、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ポータブルコンピュータ、等を含む追加機能をサポートするデバイス内に含めることも可能である。前記追加機能は、前記デバイスの受信機及び／又は送信機の動作とインテグレーションすることができる。例えば、前記受信機を介して受信されたマルチメディア情報の再生、ローカルで実行中のアプリケーション（例えば、電子メールクライアント）と外部サーバーとの間の無線モデムを介した通信、無線モデムを介してのローカルな外部のスケジュール、コンタクト、又はその他のデーターベースの同期化、等である。
【０１２３】
説明される実施形態の上記提示は、当業者が本発明を製造又は使用できるようにすることを目的とするものである。これらの実施形態に対する様々な修正が可能であり、さらに、本明細書において示されている一般原理は、その他の実施形態に対しても同様に適用することができる。
【０１２４】
「ソフトウェア」という用語は、１つのアレイの論理素子によって実行可能なソースコード、アセンブリ言語コード、機械コード、バイナリコード、ファームウェア、マクロコード、ミクロコード、１つ以上の組の又はシーケンスの命令、及び前記例のあらゆる組合せを含むことが理解されるべきである。
【０１２５】
本明細書において開示される相関器は、（例えば、受信された符号及び基準符号を）相関させるための手段と呼ぶことができること、及び、本明細書において開示されるプロセッサ又はその他の論理素子アレイは、（例えば、記憶装置及び／又は他の回路又はアレイから受信された情報を）処理するための手段と呼ぶことができることが理解されるべきである。
【０１２６】
実施形態は、ハードワイヤで接続された回路として又は特定用途向け集積回路に組み込まれた回路構成として実装することができる。さらに、実施形態は、非揮発性記憶装置内にローディングされたファームウェアプログラムとして、又は記憶装置、例えば、データ記憶媒体（例えば、半導体又は磁気ランダムアクセスメモリ（揮発性、非揮発性、一体化又は取り外し可能）、磁気、光学、又は位相変化ディスク媒体、等）から又は該記憶装置へ機械によって読み取り可能なコードとしてローディングされたソフトウェアとして、一部分又は全体を実装することができる。前記コードは、分離されている、一体化されている、及び／又は埋め込まれているのいずれであるかにかかわらず１つ以上のアレイの論理素子、例えば、マイクロコントローラ、プロセッサ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＰＳ）、又はその他の処理装置又は有限状態マシン、によって実行可能な命令を含むことができる。以上のように、本発明は、本明細書において示されている実施形態に限定することを意図するものではなく、本明細書において開示されている原理及び斬新な特長に一致する限りにおいて最も広範な適用範囲が認められるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５】
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