(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）プロセッサであって、
複数の信号符号に対して幾つかの相関を計算するための手段と、なお、前記計算するための手段は、複数の相関タップを含み、各タップに関する計算ウィンドウは、重なり合っており、前記計算ウィンドウは、確定的間隔だけオフセットされ、従って、各タップからの相関出力は時間の点で分離され、共有資源を用いたさらなるパイプライン化された処理を可能にする、
チャネルのための複数のタップ／離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ラインを処理するための手段と、なお、出力内の前記タップ／ＤＦＴラインは、適用対象となる領域に従って選択可能であり、ノイズフロア推定手段を提供するために追加の組のタップ／ＤＦＴラインが陰的に計算される、
を備えるＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項２】
マグニチュードの非コヒーレント累積によって後続されるコヒーレント離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行するための手段を含む請求項１に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項３】
１つまたは複数のチャネルに関して、前記チャネルに関する出力データ構造がコヒーレント相関からの複素結果を含むか、又は非コヒーレント累積の結果を含むかを選択するための手段を備える請求項１−２のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項４】
符号を相関器に適用する前に修正することによって、追跡中の信号から選択された特徴を除去するための手段を備え、データパターンは、一定の位相関係を有する前記符号に適用され、従って、相関ウィンドウの位相又は長さにかかわらず信号データ境界に対して引き続きコヒーレントである請求項１−３のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項５】
前記相関器の選択されたタップに代替拡散符号を適用するための手段を備え、適用される前記代替拡散符号の位相関係は、固定されるか又は調整可能であり、第１の信号が追跡ループを制御するために使用される間に前記第１の信号と同じ搬送波周波数で第２の拡散符号を用いて送信される第２の信号に含まれるデータメッセージの抽出を容易にするために特定のタップにおいて第１の拡散符号と同相であるようにされる請求項４に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項６】
結果的に得られる出力のＤＦＴライン間隔を制御するために相関ウィンドウサイズ、及び／又は各ＤＦＴ係数に関して適用されるコヒーレント累積の数を制御するための手段を備える請求項５に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項７】
一定の相関器出力を選択的に無視することによってコヒーレント積分整合性を選択し、その一方でＤＦＴ係数インデックスを更新し、それによりコヒーレント累積が追跡中の信号の特徴との整合性を維持し、ＤＦＴ処理が必要な搬送波位相整合性を維持する手段を備える請求項６に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項８】
全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）プロセッサであって、
複数の信号符号に対して幾つかの相関を計算するための手段と、なお、前記計算するための手段は、複数の相関タップを備える、
搬送波のほとんどを除去するために着信ＩＦ／ＩＱデータを基準搬送波と混合するための手段と、なお、前記混合するための手段は、多ステージ搬送波除去機構を含み、用いられる前記搬送波は、ほぼ１０Ｋｈｚの残留搬送波を残すように構成される、
第２の搬送波数値制御発振器（ＮＣＯ）を含み、搬送波位相測定をより高いナビゲーション精度のために用いるのを可能にする、各チャネルにおいて前記残留搬送波をさらに除去するための手段と
トリガを用いて全チャネルにおいて同時にすべての搬送波及び符号ＮＣＯ値をサンプリングするための手段と、なお、前記トリガは、１ｍｓ基準タイマからのパルスである、
を備えるＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項９】
基準クロック周波数の変動に起因するシステム上の搬送波ドリフトを補償するためにマスタ搬送波ＮＣＯを調整するための調整手段を含む請求項８に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項１０】
全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳプロセッサ）であって、
複数の信号符号に対して幾つかの相関を計算するための手段と、なお、前記計算するための手段は、複数の相関タップを含む、
離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を計算するための手段と、なお、前記ＤＦＴを計算するための手段は、第１の特定の周波数ラインを計算し、幾つかの周波数ラインだけ１方向にステップし、幾つかの周波数ラインが計算された後に第２の特定の周波数ラインからオフセットされた反対方向にステップし、単純な係数計算を用いてＤＦＴラインの部分組を計算するのを可能にすることによって実行される、
複数の相関エンジン間において出力メモリを共有するための手段と、なお、前記出力メモリは、完全な相関エンジンの結合されたデータ出力能力ではなく全体的なシステム要求に従ってサイズが決定される、
を備えるＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項１１】
計算された前記第１の特定の周波数ラインは、ＤＦＴセンターラインであり、第２のステップにおいて計算された前記第１の特定のラインは、ライン“−１”である請求項１０に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項１２】
係数に関するステップは、ＤＦＴテーブルサイズ、ＤＦＴライン間隔、及びコヒーレントサンプルインデックスによって決定される請求項１０−１１のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項１３】
既知のイベントと同期の精密な立ち上がり時間を決定することにより、符号／搬送波位相、符号エポックカウント、およびナビゲーションデータメッセージ位相に関する値は、他のチャネルからの測定の外挿によって計算することができる請求項１０−１２のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項１４】
前記立ち上がり時間より前にチャネルの構成内に前記値をプログラミングし、従って前記チャネルが該当するハードウェアを要求された状態に初期化する時間を有するようにし、次に、正確な始動時間をプログラミングすることによって、前記チャネルは、エンジンを予め初期化し、始動するように構成される瞬間まで前記エンジンが動作しない状態にすることができるようにする請求項１３に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【請求項１５】
追跡を容易にするために幾つかのタップ／ＤＦＴラインの組み合わせに関する一組のリアルタイム相関結果を備えるコヒーレント相関結果を相関器チャネルのために前記ＧＮＳＳプロセッサに渡す手段を含み、前記リアルタイム相関結果のデータに加えて、履歴データセットが１つまたは複数のタップに関して提示され、前記１つまたは複数のタップは、最も強い相関位相になるような形で拡散符号と整合されるようにするために選択される請求項１０−１４のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星無線位置特定（satellite radiolocalization）受信機に関するものである。本発明は、特に、ただし排他的にではなく、地理位置特定衛星群、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ又はガリレオシステム又はその他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の衛星、によって生成された無線位置特定信号を受信しかつ処理するために好適化された無線位置特定受信機に関するものである。本発明は、適切なＲＦインタフェースによって提供される復調された無線位置特定信号を処理するために好適化され、専用ＧＮＳＳ装置又は他のホストシステム、例えば、汎用コンピュータ、ＰＤＡ又は携帯電話、内に埋め込むことが可能な信号プロセッサユニットにも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）は、一般的に、米国によって運用される全地球測位システム（ＧＰＳ）と、ロシア連邦によって運用される全地球衛星航法システムグロナス（ＧＬＯＮＡＳＳ）と、欧州連合によって建造されることになっているプロジェクト化されたガリレオ測位システムと、を含む。
【０００３】
以下の説明及び例は、説明を単純化するために、ＧＰＳ受信機のみを参照することがしばしばある。しかしながら、本発明は必ずしもそのような受信機に制限されるわけではなく、すべてのＧＮＳＳソースを含むこと、及び本発明が適用可能なその他の将来の無線位置特定システムにまで拡大可能であることが理解されるであろう。
【０００４】
ＧＮＳＳ無線信号は、無線スペクトルのＵＨＦ部に位置し、１ＧＨｚを上回ることが非常にしばしばであり、地上において−１２０ｄＢｍ以下のオーダーの電力レベルを有し、概して、測位及び航行のために受信機内において用いられる、疑似ランダム符号バイナリシーケンスによって変調される直接シーケンス拡散スペクトル信号である。ＧＰＳ信号の信号構造は、例えば、ここによって参照されることによって組み入れられている出願者名義の国際特許出願ＷＯ０５００３８０７において記述されている。
【０００５】
衛星無線位置特定システム、例えばＧＰＳ（全地球測位システム）、ＧＬＯＮＡＳＳ又はガリレオは、幾つかの軌道周回衛星からブロードキャストされた無線信号の受信に依存し、これらの信号に含まれる情報を用いて受信機から受信された衛星の各々までの距離、すなわちレンジ（ｒａｎｇｅ）、を決定する。これらの衛星の軌道は既知であるため、ＧＰＳ受信機の絶対時間及び位置を幾何学的に決定することができる。
【０００６】
本発明の文脈上における“受信機”及び“ＧＰＳ受信機”という用語は、完全な自蔵受信機デバイスを意味することができるが、複合（ｃｏｍｐｌｅｘ）エンティティに含まれるモジュール、例えば、携帯電話、車両警報装置、ＰＤＡ（ポータブルデジタルアシスタント）、等内のＧＰＳモジュール、も意味することができる。上記の用語は、適切なバス、例えばＧＰＳ  ＰＣカード、によってホストデバイスと接続することができるプラグ可能モジュール、又はＡＳＩＣ内又は一組の集積回路内にＧＮＳＳ受信機機能を実装するための実行可能な符号及び／又は回路記述命令を含むソフトウェアコード、も示すことができる。
【０００７】
“受信機”及び“ＧＰＳ受信機”という用語は、本発明の文脈においては、上記において定義される完全なＧＰＳ受信機又は完全なＧＰＳモジュールを実現するために配備されたより多くの集積回路のうちの１つも含むと理解されるべきである。
【発明の概要】
【０００８】
本発明によれば、これらの狙いは、添付された請求項の目的によって達成される。特に、これらの狙いは、１つまたは複数のチャネルから成る幾つかの信号に関する幾つかの相関値を生成するための複数の相関ブロックを含む追跡モジュールを備えるＧＮＳＳプロセッサによって提供され、各相関ブロックは、搬送波を除去し、及び、その結果得られた信号に、前記信号の期待される特徴に対応する符号、例えばゴールド符号、を乗じるための手段を含み、各相関ブロックは、連続した符号位相範囲（contiguous code phase range）内において１つまたは複数のタップを生成するためにイネーブルにされ、前記タップのうちの１つ以上は、電力を節約するためにディエーブルにして計算から除外することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は、例として与えられて図によって示される実施形態に関する説明を参照することでより良く理解されるであろう。
【図１】図１は、本発明の一態様によるＧＮＳＳプロセッサの全体的アーキテクチャを概略的に示し、ＲＦ／ＩＦ搬送波除去及び説明されるアーキテクチャに対応するＧＰＳエンジン内の主ブロックへのルーティングを示している。
【図２】図２は、説明されるアーキテクチャによる追跡エンジン相関器の第１ステージ及び搬送波除去を示している。
【図３】図３は、説明されるアーキテクチャによる相関の第２ステージを示している。
【発明の可能な実施の形態の詳細な説明】
【００１０】
本発明は、特に、搬送波を除去し及びその結果得られた信号に前記信号の期待される特徴に対応する符号、例えばゴールド符号、を乗じるための手段を各々が含む１つまたは複数のチャネルから成る幾つかの信号に関する幾つかの相関値を生成するための手段に関するものであり、各相関ブロックは、連続した符号位相範囲を網羅する１つまたは複数のタップを生成するためにイネーブルにされ、前記タップのうちの１つ以上は、電力を節約するためにディスエーブルにして計算から除外することができる。
【００１１】
本発明のこの態様によれば、我々は、選択的なタップ・イネーブル化（selective tap enabling）を用いてチャネルを動作させることができる。信号中断後において又は最初のプルインの間に、符号位相不確定性（code phase uncertainty）は、追加のタップが可視であることを要求するが、チャネルが
追跡されているときには、追加の信号は対象外であって無視することができる。我々は、必要ないタップをディスエーブルにすることによって電力を節約する。我々は、マルチパス軽減のために幾つかの追加タップをイネーブルにし、例えばタップ間隔を小さくすること及びピークの形状を高分解能で見ることを可能にすることができ、形状が対称でない場合は、例えば疑似距離精度（pseudo range accuracy）に重みを付けること又は第１のピークの存在場所の推定を行いそれによりマルチパスの影響を軽減することができる。
【００１２】
可変タップ間隔
本発明は、特に、隣接タップ間の符号位相関係を調整することによってブロックの精度又は符号位相範囲を好適化するための手段に関するものである。
【００１３】
説明
ガリレオモードにおいては、我々は、ＭＢＯＣ信号を復号するためにより高い分解能においてタップを動作させる必要があり、我々は、マルチパス検出を助けるためにこの特徴を上述のように用いることも可能である。さらに、これは、チャネルを用いて探索モードを加速するためにタップ間隔を大きくすることを可能にする。
【００１４】
チャネル連鎖（ｃｈａｉｎｉｎｇ）モード
本発明は、特に、搬送波除去（ｗｉｐｅｏｆｆ）及び符号生成がマスタチャネルによって行われ、そして次に追加のスレーブチャネルを通されるように２つ以上のチャネルを連鎖することによって、ゴールド符号のために網羅された符号位相範囲を拡大するための手段に関するものであり、スレーブチャネルにおける符号及び搬送波の生成は、電力を節約するためにディスエーブルにすることができる。
【００１５】
説明
これは、例えば６４チャネル相関器を、４つの実際のチャネルを用いてＳＷの観点から単一の相関器として実装するのを可能にし、これは、探索エンジンを起動せずに再取得を可能にする３２タップウィンドウを提供する。
【００１６】
選択的ＤＦＴラインイネーブル化
本発明は、さらに、相関器出力に対するＤＳＰ計算、例えばＤＦＴ演算、を行うことによって相関器の周波数範囲を拡大するための手段に関するものであり、ＤＦＴラインは、符号／搬送波ＮＣＯの周波数を中心とする周波数範囲を網羅する。電力を節約するために及び／又は例えば異なるゴールド符号を含む異なる信号との相互相関によって生じた干渉をマスキングするために潜在的周波数ラインのうちの１つ以上をディスエーブルにすることができるのが好ましい。
【００１７】
説明
本発明の一態様は、選択的タップ／ラインマスクを有するＧＮＳＳプロセッサに関するものであり、これらは、我々が探索のためにチャネルを用いること及びプルイン中に信号のウィンドウを拡大し、その後に追跡ループがロックされたときに電力を節約するために再度小さくすることを可能にする。
【００１８】
ジグザグ配置（staggered）積分ウィンドウ
本発明は、さらに、複数の信号符号、例えばゴールド符号、に対する幾つかの相関関係を計算するための手段に関するものであり、各タップのための計算ウィンドウは重なり合っており、これらのウィンドウは、確定的（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ）間隔によってオフセットされ、従って、各タップからの相関出力は時間的に分離され、共有資源を用いて、さらなるパイプライン化された処理を可能にする。
【００１９】
説明
一定の長さの積分ウィンドウを使用し及びそれらを時間の点でジグザグに配置すること（staggering）によって、各相関器出力は幾つかのサイクルだけオフセットされ、このため相関資源を２ステージ相関器アーキテクチャにおいて共有することができ、出力を全チャネルにわたってジグザグにすることによって、我々は、非常に数少ない資源を用いて全チャネルのための単一のＤＦＴエンジンを実装することができ、全相関器が結果用の単一の出力メモリを共有するのを可能にし、それが電力を低減させてケイ素エリアを小さくする。
【００２０】
探索／追跡モードのための複数の出力フォーマット
本発明は、さらに、相関結果を処理するための手段であって、その処理は、コヒーレント処理及び非コヒーレント処理の両方、例えば、マグニチュードの非コヒーレント累積によって後続されるコヒーレントＤＦＴ、を含むことができる手段、及び１つまたは複数のチャネルに関して、これらのチャネルのための出力データ構造がコヒーレント相関からの複素結果を含むか又は非コヒーレント累積の結果を含むかを選択するための手段、に関するものである。
【００２１】
説明
探索モードに関して、我々は、長時間にわたって積分されたマグニチュードを検討するが、正確な追跡のためには、搬送波位相測定値と結合された、追跡エンジンのためのより良い分解能を提供するコヒーレント積分のＩ／Ｑ成分を用いるのが理想的である。
【００２２】
用いられる測定は、位置精度を決定する信号強度によって決定される。
【００２３】
陰的ノイズフロア測定
本発明は、さらに、チャネルに関する複数のタップ／ＤＦＴラインを処理するための手段に関するものであり、出力内のタップ／ＤＦＴラインは、適用対象となる領域に従って選択可能であり、ノイズフロア推定手段を提供するために追加の組のＤＦＴライン／タップが陰的に計算される（implicitly computed）。
【００２４】
説明
探索／追跡アルゴリズムの性能を最適化するために、経時で変化するノイズフロア測定を行う必要があり、これは、理想的には、追跡中の信号の付近において、ただしピークから十分に離れて、行うべきである。好ましくは、本発明のＧＮＳＳプロセッサは、複数のタップ、例えばＤＦＴウィンドウの端部における４タップ、を測定するように配置される。我々は、ＤＦＴを制御するためにビットマスクを用いるため、これは、すべてのイネーブルにされたライン／タップの組み合わせが計算されることを暗に示すが、陰的マスク（implicit mask）を用いることによって、我々が関心のないタップはマスキングされる。
【００２５】
シフト前に符号及びナビゲーションメッセージを乗算することによるデータ除去
本発明は、さらに、符号を相関器に加える前に修正することによって、選択された特徴、例えばガリレオのパイロットチャネルにおいて用いられるようなナビゲーションデータメッセージ又は追加の拡散符号、を追跡中の信号から除去するための手段に関するものである。データパターンは、固定された位相関係を有する符号に加えられ、このため、それは、相関ウィンドウの位相又は長さにかかわらず信号データ境界に対して引き続きコヒーレントである。
【００２６】
説明
我々は、符号に整合されておらず、及び符号と同じ長さでないウィンドウにわたって積分中であるため、データ除去後相関を当てはめるとその結果データが不整合になる。符号生成器の出力においてデータ除去を符号に適用することによって、データ除去は常時完全に整合される。
【００２７】
第２の符号生成器で１つのタップを再使用するガリレオモード
さらに、本発明は、相関器の選択されたタップに対して代替の拡散符号を適用するための手段に関するものであり、適用される符号の位相関係は固定されるか又は調整可能であり、第１の信号が追跡ループを制御するために使用中である間に第１の信号と同じ搬送波周波数において第２の拡散符号を用いて送信される第２の信号に含まれるデータメッセージの抽出を容易にするために特定の相関器出力タップにおける第１の拡散符号の特定のタップと同相であるようにする。
【００２８】
説明
ガリレオは、同じ搬送波周波数において送信される２つの符号を使用し、１つの符号は、既知の２５ビット拡散符号を用いて変調され、ＳＶを追跡するために用いられ、これは、ナビゲーションデータメッセージを知らない状態でより高い感度を可能にする。第２の符号は、ナビゲーションデータを転送するために用いられる。我々は、パイロット符号を追跡中であるため、ナビゲーションデータメッセージを抽出するために単一のタップが必要であり、２つの信号の搬送波及び符号の位相はコヒーレントであるため、このデータを抽出するために正確な符号位相を維持し及び１つのタップを用いる必要がある。我々は、相関器チャネルウィンドウの中央のタップを追跡のための中心点として選択するため、第２の符号が対象となるタップと整合されるようにそれを移相させる必要がある。
【００２９】
ＤＦＴライン間隔を制御するためのサンプルレートの変更
さらに、本発明は、結果的に得られる出力のＤＦＴライン間隔を制御するために相関ウィンドウサイズ、及び／又は各々のＤＦＴ係数ごとに適用されるコヒーレント累積の数を制御するための手段に関するものである。
【００３０】
説明
ＤＦＴライン演算は、複素信号に回転複素ベクトルを乗じることを要求する。我々は、ハードウェアにおいてリアルタイムで計算するため、近似値テーブルを使用し及びサンプルに従って係数を選択しなければならない。
【００３１】
より長いサンプルに関しては、我々は、同じ係数を用いて複数の計算を行うことによって相関器精度を低下させる。
【００３２】
従って、ＤＦＴライン間隔は、係数ステップレート及びサンプル継続時間によって決定され、従って、我々は、サンプル間隔を制御することでＤＦＴライン間隔を制御することができる。
【００３３】
我々は、同じく、８、１６、２４、及び３２ポイントＤＦＴを行うのを可能にするために２４及び３２ポイントＤＦＴのための係数を組み合わせたテーブルを通じてステップレートを選択する。
【００３４】
コヒーレント整合の制御
さらに、本発明は、一定の相関器出力を選択的に無視しその一方でＤＦＴ係数インデックスを依然として更新することによってコヒーレントな積分整合を選択するための手段に関するものであり、コヒーレント累積は、ＤＦＴ処理が必要な搬送波位相整合を維持する一方で、信号の特徴、例えばナビゲーションデータメッセージのビット境界、との整合性を維持することができる。
【００３５】
説明
我々の積分ウィンドウはステップ状であり（ｓｔｅｐｐｅｄ）、符号長の正確な倍数ではないため、すべてのサンプルが符号と同相状態でコヒーレントに累積されるのを保証することができず、これは、信号がコヒーレント積分の途中に反転して結果を破壊する可能性があるため、データ除去が用いられないときには経時で有意な信号損失を引き起こすことになるであろう。
【００３６】
これを防止するために、我々は、ナビゲーションデータビット境界に対するコヒーレント積分期間の整合性を追跡し、それを訂正して必要に応じてサンプルをスキップすることによってウィンドウ内に維持する。
【００３７】
我々がサンプルを単にスキップするだけである場合は、ＤＦＴ係数は位相外れになり、これは、電力を複数のＤＦＴライン間で分散させ、従って、コヒーレント累積からの信号をスキップするときには、ＤＦＴ係数インデックスを調整しなければならず、その結果、ＤＦＴ係数インデックスは、サンプルがスキップされたときでも信号とコヒーレントな状態でなければならないためコヒーレント積分と非同期状態になる。
【００３８】
多ステージ搬送波除去及び測定
本発明の他の態様は、多ステージ搬送波除去機構に関するものであり、着信ＩＦ／ＩＱデータが基準搬送波と混合されて搬送波のほとんどが除去されるが、使用される搬送波は、例えば１０Ｋｈｚの残留搬送波を残すように構成される多ステージ搬送波除去機構に関するものである。各チャネルにおいて残留搬送波のさらなる除去が第２の搬送波ＮＣＯによって行われる。
【００３９】
好ましくは、基準クロック周波数の変動に起因するシステム上の搬送波ドリフトを補償するためにマスタ搬送波ＮＣＯを調整すること、及びトリガ、例えば１ｍｓ基準タイマからのパルス、を用いて全チャネルにおいて同時にすべての搬送波及び符号ＮＣＯ値をサンプリングすることが予測される。
【００４０】
説明
第１ステージミキサにおいて搬送波のほとんどを除去することによって、我々は、基準クロック周波数ドリフト及び周波数計画について補償することができ、全チャネルが使用中の周波数計画にかかわらずに小さい周波数範囲用にサイズが定められた搬送波ＮＣＯを用いるのを可能にする。
【００４１】
ＮＣＯの周波数が小さくなるのに従い、それを実装するために要求されるビット数が多くなり、このため、第２の搬送波ＮＣＯを効率的に実装できるような適切な周波数が選択され、かさばるハードウェアなしに追跡精度及び位置精度を向上させるための十分な精度を有する搬送波位相測定を可能にする。
【００４２】
定められた時点に全ＮＣＯをサンプリングすることによって、符号／搬送波位相の測定が全チャネルに関して同時に行われ、全チャネルに関する正確な位置決定を可能にする。符号カウントの解決（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を可能にし及びＺカウントの解決を可能にするために符号エポックもサンプリングされる。
【００４３】
ＤＦＴ計算順序
本発明の他の態様は、中心周波数ラインを計算し、次に１つの方向に幾つかのラインだけステップし、幾つかのラインが計算された後に中心線からオフセットされた反対方向にステップすることによって行われるＤＦＴ計算に関するものであり、単純な係数計算を用いてＤＦＴラインの部分組を計算することを可能にする。
【００４４】
好ましい実施形態においては、係数に関するステップは、ＤＦＴテーブルサイズ、ＤＦＴライン間隔、及びコヒーレントサンプルインデックスによって決定される。
【００４５】
説明
ＤＦＴ係数計算は、テーブル内へのインデキシングを要求し、各々の後続する係数は、ＤＦＴライン間隔によって決定された以前の係数からの一定の回転オフセットを有する。
【００４６】
中心周波数から離れるごとにＤＦＴにおける損失が増大するため、我々は、すべてのＤＦＴラインは計算せず、例えば、３２ポイント係数テーブルからの９つのライン、例えばライン０、１、２、３、４、２８、２９、３０、３１、を計算可能である。
【００４７】
第１のサンプルに関しては、これは、係数０、１、２、３、４、２８、２９、３０、３１を要求し、第２のサンプルは、係数０、２、４、６、８、２４、２６、２８、３０を要求する。
【００４８】
これは、モジュロ計算の使用を要求するが、０、１、２、３、４、３１、３０、２９、２８の順序でラインを計算することによって、この順序は、第１のサンプルに関しては０、１、２、３、４、３１、３０、２９、２８になり、第２のサンプルに関しては０、２、４、６、８、３０、２８、２６、２４になり、以下同様であるため、計算を単純化して単純な加算器を用いるようにすることができる。
【００４９】
始動同期化
本発明の一態様により、既知のイベント、例えば、ＲＦ基準クロックと同期で動作される基準タイマ、と同期の精密な始動時間（startup time）を決定することによって、符号／搬送波位相、符号エポックカウント、ナビゲーションデータメッセージ位相、等に関する正確な値を、他のチャネル、例えば、探索エンジン内のチャネル、又は他の追跡チャネル、からの測定の外挿によって計算することができる。
【００５０】
事前にこれらの値をチャネルの構成内にプログラミングすることによって、チャネルは該当するハードウェアを要求される状態に初期化する時間を有し、次に、正確な始動時間をプログラミングすることによって、チャネルは、符号生成器等のエンジンを予め初期化し、始動のために構成される瞬間までそれらが動作しないようにすることができる。
【００５１】
このようにして、チャネルは、追跡又は探索モードにおいて正確に位置決めすることができ、追跡をチャネル間で移動させることを可能にし、資源管理を容易にする。
【００５２】
これは、不利益なしにチャネルをリセットすることによってチャネルをステップ（ｓｔｅｐ）させることも可能にする。
【００５３】
説明
我々は、資源管理を可能にするために、チャネルを始動させるとき、特にチャネルの動作モード、例えば計算されたタップ数、を有意に変更するときには出力データ構造内におけるデータの順序を変更することになり、符号生成器及びＮＣＯ、等を初期化できるようにする必要がある。
【００５４】
チャネルの始動を精密な瞬間まで遅延させ、次にチャネルが希望されるモードに達するまで動作し、次にチャネル状態が規定された始動時間まで変化しないようにすることを可能にする。これは、ＨＷ又はＳＷオーバーヘッドなしで完全な精密さで達成される。
【００５５】
資源管理
本発明の一態様により、出力メモリを複数の相関エンジン間で共有する手段が提供され、メモリは、完全な相関エンジンの結合されたデータ出力能力ではなく全体的なシステム要求に従ってサイズが定められる。
【００５６】
説明
通常の追跡動作中においては、追跡エンジンは、利用可能なタップの一部のみを計算する必要があるだけであり、計算されるタップ数及びそれらが計算されるモードは、動作中に異なるチャネルごとに動的に変化する。
【００５７】
要求される全体的資源、特に出力メモリのサイズ、を低減させるために、チャネルは資源を共有するように構成することができ、ＳＷは、その動作モードにより十分な資源を各チャネルに割り当てることができ、及び、動作中に追跡に影響を及ぼさずに必要に応じてこれらの資源を再構成することができる。
【００５８】
これを達成させるためには、チャネル間で確定的に構成を転送するか又は追跡を失わずにチャネルを再始動させる方法が要求される。
【００５９】
複数のコヒーレントプロンプトデータセット
本発明の他の態様は、追跡を容易にするために幾つかのＴＡＰ／ＤＦＴラインの組み合わせに関する一組のリアルタイム相関結果から成るコヒーレント相関結果を相関器チャネルのためにプロセッサに渡す手段に関するものであり、このリアルタイムのデータに加えて、プロンプトデータセットと呼ばれる履歴データセットが１つまたは複数のタップのために提示され、ここで、これらのタップは、最も強い相関位相にあるような形で拡散符号と整合されるようにするために選択される。
【００６０】
説明
信号を追跡するために、ソフトウェアがプロセッサの負荷、等に依存してリアルタイムで各チャネルに対処する必要はない。しかしながら、ナビゲーションデータメッセージを効率的に抽出するために、ナビゲーションデータメッセージのエッジを決定できるようにプロンプトタップの全サンプルが要求される。
【００６１】
これを達成させるために、我々は、コヒーレントモードにおける相関器出力データ構造内に追加の組のデータを実装し、これは、ＤＦＴ処理なしにプロンプトデータタップのための複数のデータ出力を戻す。これらは、いずれのデータセットが新しいデータセットであって循環バッファ内に実装されるかをソフトウェアが決定できるようにタグが付される。
【００６２】
探索モードにおいては、又は２０ｍｓより長い積分を含む弱い信号を追跡するときには、ナビゲーションデータメッセージを復号できないことがあるため、コヒーレントモード（Ｉ／Ｑ）における出力のみが存在する。
【００６３】
序論
目的
以下は、次世代ＧＮＳＳプラットフォームアーキテクチャについて記述する。この文書の目的は、そのアーキテクチャのＨＷ及びＳＷアーキテクチャの詳細を、本発明と関連させて説明することである。
【００６４】
関連文書
用語説明
２Ｇ５  現在の２．５世代の無線装置又は製品を指し、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＲＳ、ＩＳ−９５規格を含むことができる。
【００６５】
３Ｇ  次世代（第３世代）の無線装置又は製品を指し、ＷＣＤＭＡ（ＴＤＤ／ＦＤＤ）、ＣＤＭＡ２０００規格を含むことができる。
【００６６】
ＡＰＩ  アプリケーションプログラマズインタフェース
ＡＲＰＵ  ユーザ１人当たりの平均収益
ＢｏＭ  材料表
ＣＤＭＡ  符号分割多元接続
ＣＰＵ  中央処理装置
ＤＳＰ  デジタル信号プロセッサ（又は処理）
ＥＤＧＥ  ＧＳＭ（登録商標）進化のための拡張データレート
Ｅ９１１  エンハンスト９１１（位置特定要求に関する）
ＦＤＤ  周波数分割複信
ＧＳＭ（登録商標）  グローバル移動通信システム
ＧＰＲＳ  汎用パケット無線サービス
ＨＲ  ハーフレート（テレフォニーコーデック）
ＬＢＳ  位置情報サービス
ＭＭＣ  マルチメディアカード
ＰＣ  パソコン
ＲＦ  無線周波数
ＳＤ  セキュアデジタル（フラッシュカード）
ＳＤＩＯ
ＳＶ  宇宙船（衛星）
ＴＤＤ  時分割複信
ＴＴＦＦ  初期位置算出時間
ＵＥ  ユーザ装置（ハンドセットに関する３Ｇ用語）
ＷＣＤＭＡ  広帯域ＣＤＭＡ
プラットフォーム概念
探索モード
プラットフォーム概念は、とりわけ、新しい所有権を有する探索アルゴリズムに基づく。本発明のプロセッサの探索エンジンは、この新しい探索アルゴリズム専用に開発された。
【００６７】
追跡モード
本発明の追跡エンジンは、実際には探索エンジンからアーキテクチャが導き出される以前のデバイスとの類似性はまったくない。本発明においては、追跡機能及び探索機能は、目標とする機能のために各々が高度に最適化された２つの独立したエンジンに分離される。
【００６８】
ハードウェア原理
ハードウェア内においてアルゴリズムを実行するときには、探索であるか又は追跡であるかにかかわらず、所定の時間量において実行することが要求される処理量は有限である。この処理は一定の速度ではないことができる一方で、ピークの処理要求及びレーテンシー要求によって制限される。
【００６９】
請求されるアーキテクチャの重要な概念は、それをその他のあらゆるアーキテクチャと差別することであり、これらの要求に注目して処理要求の理論上の最低限度を設定し、最小限の追加オーバーヘッドでこれらの限度を満たすためにハードウェア資源の最も効率的な利用を保証することを試みている。
【００７０】
探索と追跡との間における基本的な相違点を考慮し、これらの機能を別々に実装しそれによって絶対的な最低電力及び最適化追跡性能を達成させその一方で追跡を損なわずにＴＦＦとコストの間での妥協を可能にするスケーラブルな手法を可能にすることが決定された。
【００７１】
詳細なアーキテクチャ説明
ＲＦインタフェース
ＲＦインタフェースは、対象となるプロセッサ内の全ブロックに共通するものであり、各々のチャネルごとに適切なサイズが設定されたＮＣＯを用いた搬送波位相測定を可能にすることができる十分な大きさの残留搬送波を有する適切な表現（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）に変換するための入力データの前処理を提供する。
【００７２】
ＮＣＯレジスタは、より小さい出力周波数及びより大きい入力周波数に関してより大きくなるため、約１０ＫＨｚの残留搬送波用に構成される。
【００７３】
データマッピング
図１を参照すると、ＲＦからのデータは、マッピングユニットへのＩＦ又は複素Ｉ／Ｑデータとして到着し、生データ表現がプロセッサ全体のための適切なマッピングに変換される。ＭＡＰは、ＲＡＭに基づくルックアップテーブルであり、あらゆるソースデータ表現を適宜マッピングするのを可能にする。
【００７４】
搬送波除去
マッピング後は、データが搬送波と混合されて主搬送波成分が除去され、これは、典型的には約１０Ｋｈｚの小さい残留搬送波成分を有する複素信号を生成し、この初期搬送波除去は、ＴＣＸＯ周波数補正のための単一の制御ポイントを可能にし、ＣＤＸＯ、等の安定度がより低い基準を用いるときの周波数ドリフトの補償を可能にする。
【００７５】
ＡＧＣ
ＡＧＣ機能は、ＲＦ出力の統計的ビニング（ｂｉｎｎｉｎｇ）を提供し、ＲＦにおける利得をプログラミングすることによってＳＷによって制御されたＡＧＣを可能にする。
【００７６】
追跡エンジン
本発明の一態様により、追跡エンジンは、上述される原理に基づいており、追跡精度を向上させるために各チャネルに関して符号及び搬送波位相の両方が精密に制御及び測定されることを可能にする。しかしながら、それは、幾つかの追加機能も実装する。
【００７７】
タップ
各追跡チャネルは、各チャネルに関して個々に選択可能な最高１６のタップを提供し、これらのタップは、タップ間において１／８チップまでの分解能を可能にするプログラマブルな間隔を有することができ、これは、マルチパス干渉の識別及び実際に追跡されたピークよりも弱い可能性がある真のピークの選択を助けることを目的とする相関ピーク形状の慎重な分析を可能にする。
【００７８】
タップは、電力を節約するためにビットマスクを用いて個々にイネーブル／ディスエーブルにすることができ、タップがディスエーブルにされたときには、電力消費量を絶対的最低値まで低減させるためにそのための論理がゲートされる。
【００７９】
連鎖（ｃｈａｉｎｉｎｇ）
追跡エンジンにおいては、チャネルは４つのチャネルから成るブロックに分けられ、これらのグループ内において、連続するチャネルが連鎖され、１つ又は２つの大きいチャネルを単一のグループから生成することを可能にする。このモードにおいては、マスタチャネルの符号生成器及びＮＣＯが用いられ、スレーブチャネルユニットは、電力を節約するためにディスエーブルにされる。
【００８０】
ガリレオ
４つのチャネルから成る各グループにおいては、ガリレオチャネルとして動作するように構成可能な１つの特別なチャネル（０）が存在し、このチャネルは、データ復元に用いられるタップ０に割り当てられた追加の符号生成器を有しており、主符号生成器は、パイロット符号を追跡するためのタップ１において供給される。
【００８１】
ガリレオ符号は生成可能な符号でないため、パイロット及びデータ符号の両方に関して追加のＲＡＭに基づく符号生成器がこれらのチャネルにおいて提供される。
【００８２】
データ除去（ｗｉｐｅｏｆｆ）
すべてのチャネルがデータ除去をサポートしており、ＧＰＳモードにおいては、これは、ＣＰＵが周期的に、すなわち３２０ｍｓごとに、１６の符号サンプルをローディングするレジスタを用いて１６ビット符号セグメントをサポートし、この符号は、検出されたビットエッジに対して正確に位相整合することができ、その後は、チャネルの符号ＮＣＯによって制御されてビットエッジ同期化が維持される。ＳＷに対するリアルタイムの制限を取り除くために及び符号をホストにおいてバッファリングしてプロセッサにシリアルに送信してメモリフットプリントを低減させるのを可能にするためにハンドシェーキングを有するダブルバッファリングが提供される。ガリレオモードにおいては、データチャネルはまったく追跡されないため、データ除去レジスタは、２５ビットまで拡張されてパイロットチャネルに適用される。この符号は周期的に動作し、従って、いったん初期化された後は、ＣＰＵはそれを更新する必要がまったくない。
【００８３】
ＤＦＴ
好ましくは、本発明のプロセッサは、弁別器を助けることを目的としてＤＦＴ演算を実行するように配置又はプログラミングされ、これは、好ましくはハードウェア内に実装され、従って、それに関連するＣＰＵオーバーヘッドは存在しない。スキマ（ｓｋｉｍｍｅｒ）及びディスティラ（ｄｉｓｔｉｌｌｅｒ）と同様に、電力を節約するために個々のＤＦＴラインをディスエーブルにすることができる。
【００８４】
ノイズフロア
ノイズフロアの検出を助けるために、ＴＥは、電力を節約するために、ＴＡＰ及びＤＦＴラインマスク設定から独立して特定のＤＦＴライン及びタップを専用データ構造に出力するように構成することができる。
【００８５】
チャネルトランスファ
追跡エンジン内の資源管理を容易にするために、搬送波及び符号位相の両方を既知の値及び正確な時間基準に初期化することができ、これは、チャネルをリセット又は再構成して正確な整合性を持って動作を開始するのを可能にする。
【００８６】
出力
追跡チャネルからの出力は、測定情報用レジスタ内及び全タップ出力用の共有ＲＡＭバッファ内において提供される。各チャネルは、その他の全チャネルと完全に独立して構成することができ、マグニチュードモード又は複素モードのいずれかにおいて動作することができる。マグニチュードモードにおいては、非コヒーレント積分が数秒間促進されて（ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ）マグニチュードデータが出力され、これは、探索確認フェーズのために用いられる。追跡モードにおいては、出力データは、より正確な追跡を可能にするために各々の選択されたタップ／ラインの組み合わせに関する複素Ｉ／Ｑ値であるように構成することができる。
【００８７】
実装
電力及びケイ素エリアを節約するために、追跡エンジンは、ステップ付き（ｓｔｅｐｐｅｄ）相関モードで動作し、これは、各タップは正確に同じ継続時間にわたって積分するが、各タップのための実際のデータサンプルは一定のサイクル数だけオフセットされることを意味する。これは、多ステージ相関器手法を可能にし、各相関器の下位ビットはすべて専用累積器及びレジスタを有するが、上位ビットは、単一の累積器を共有し及び順次計算され、ケイ素及び電力の点ではるかにより効率的なメモリ内にそれらの結果を累積するのを可能にする。
【００８８】
この手法を容易にするために、相関器全体を通じての表現は、バイアス算術モードを利用する。
【００８９】
累積前にすべての値にバイアスをかけて正にすることによって、データは増大し、相関器の上段を半加算器において実装するのを可能にする。さらに、これはメモリ記憶素子内のデータ値の実際のトグルを低減するため、メモリ内の電力損失がさらに低減される。
【００９０】
この結果、固定されたバイアスが追跡エンジン内の全タップにわたって累積され、ＤＦＴプロセッサの入力ステージにおいて単純に除去される。
【００９１】
図２に示されるように、累積の第２のステージは、各々の入力チャネルごとに、すなわち１６タップごとに、単一の累積器を用いて実行され、これは、バイアスがかけられた累積値の上位ビットを表す共有メモリ内に格納された値を増加させるために用いられ、これらの値はバイアスがかけられ従って常に正であるため、下位ビットのためのストレージを割り当てる必要がなく、これらは、第１ステージにおいてより長期間にわたって累積することができ、各チャネル結果がＤＦＴエンジンに渡されるのに応じてステージ２からのビットに単に添付することができる。
【００９２】
図３を参照すると、単一のＲＡＭ及び累積器を共有するチャネル数が、コヒーレント積分ステップのために要求される粒度に基づいて決定され、出力ステージを共有するタップ数が増加するに従い、チャネル当たりの更新率が低下し、従って、ステージ１の累積器及びレジスタのサイズが大きくなり、これは、ＧＳＰターゲットに従ったインスタンス化（ｉｎｓｔａｎｔｉａｔｉｏｎ）に基づいてスケーラブルである。
【００９３】
例えば、３２Ｍｈｚのサンプルレートで動作する２５６のタップ（１６チャネル）、及びＲＦデータに関する±１、±３の表現を考慮した場合は、１ｍＳに関する最大相関値は、±６５４７２になる。
【００９４】
従来のアーキテクチャにおいては、これは、各Ｉ／Ｑに関して１つのタップごとに１７ビット、又は１つのタップごとに３４の全加算器セル及び３４のレジスタを要求し、従って、８７０４のレジスタ及び全加算器になる。
【００９５】
全タップが単一のステージ１を共有している場合、２５６サイクルにおいて累積される最大値は±５１２であり、１０ビットを要求する。  
キャリーフラグを用いた場合は、これは１タップ当たり２２ビットを要求し、５６３２のレジスタ及び５６３２の全加算器セルになる。
【００９６】
ステージ２は、現在は、１７９２のＲＡＭビット及びちょうど２０の半加算器セルを要求する上位ビットを累積する。
【００９７】
ＲＡＭはＤＦＴエンジンを駆動するためのデータ出力の多重化を要求しないため、相関器結果にアクセスするために要求される追加の多重化コストも低減される。
【００９８】
２５６タップのうちの１つを選択することは、２５５＊３４（８６７０）の２対１マルチプレクサ同等物を要求し、他方、ＲＡＭに基づく手法を用いた場合は、わずかに５６１０の同等のマルチプレクサが要求されるにすぎない。
【００９９】
論理の節約に加えて、数字はもはや符号を変えないため、信号トグルレートの大きな低下が存在する。２つの代替アーキテクチャのシミュレーションでは、この手法を用いることで約３０％の動的な節電が示された。
【０１００】
更新率を高めることによって、ステージ２を２つの部分に分割することが要求され、レジスタ使用量が５１２レジスタだけ減少し、それに対応して全加算器及びＭＵＸセルが減少するが、２つのより小さいＲＡＭブロックを用いることに起因した小さい不利益を伴う。この構成においては、ステージ２の出力が多重化されてＤＦＴエンジン内に入る。
【０１０１】
このようにして、アーキテクチャは柔軟性があり、各プロセス及びライブラリに合わせて最適化して最適な性能を得ることが可能である。
【０１０２】
タイミング
追跡エンジン内の全チャネルは、共通のＤＦＴユニットを共有し、これは、全チャネルがそれぞれの累積された結果を一定の精密に制御された順序で出力することによって容易にされる。このタイミングは、最上位タイミングコントローラによって維持され、最上位タイミングコントローラは、ＲＦ基準クロック周波数に従って数値オーバーフローを防止するレートに出力データレートを低下させるようにプログラミングすることができる。さらに、このタイミングコントローラを用いることで、精密なＤＦＴライン間隔を保証するために基準ブロックにかかわらず有効出力レートを一定値に設定することができる。
【０１０３】
ＤＦＴサンプルレート
ＤＦＴライン間隔を制御するために、マスタタイミングコントローラを用いてサンプルレートを制御することができる。さらに、各組のＤＦＴ係数用に累積されたサンプル数は、１つのチャネルごとに設定することができ、２５０ｕｓ乃至２ｍｓにおける有効なＤＦＴサンプルレートを可能にする。
【０１０４】
ＤＦＴコヒーレンシー
いずれのタップに関する実際の積分期間も、ドップラ及びクロッキング上の課題に起因して関連するＳＶの符号レートに正確に関連づけられていないため、追跡エンジンチャネルは、各々が、ビットエッジ境界に対して積分位相を追跡するモニタを有する。これらのモニタは、ナビゲーションデータメッセージビットエッジに合わせて粗コヒーレント積分同期化を維持するために必要に応じてコヒーレント／非コヒーレント位相を調整することをチャネルに自動的に行わせる。
【０１０５】
クロッキング
追跡モードにおいて電力をさらに節約するために、追跡エンジンは、完全に基準クロックから動作し、処理パイプラインは、この動作を容易にするように慎重に設計される。これは、本発明のプロセッサが低電力追跡モードにおいてＰＬＬなしで動作するのを可能にする。
【０１０６】
測定
ＧＮＳＳエンジン全体におけるすべての測定は、ＲＦ基準クロックから継続的に動作される基準タイマを用いて行われる。これは、全チャネルにおいて同時に行われる精密な測定を通じて追跡を容易にし、チャネルの制御及びセットアップを単純化する。
【０１０７】
外部同期化
基準クロックがディスエーブルにされることがある断続的動作を容易にするため、又は外部イベント、例えばネットワーク時間同期化イベント、との同期化を可能にするために、補助時間基準回路が含まれており、これは、外部信号に対する、又は独立したクロックソース、例えばＲＴＣ水晶発振器、から動作される内部タイマに対する基準タイマ位相の測定を行う能力を有する。このユニットは、外部イベントの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方に関するエッジ検出を提供するように、及び／又は基準タイマを測定することができる基準となる２次的内部タイミング基準を提供するように構成することができ、それは、絶対位相が計算される。これは、ＧＮＳＳエンジン内のチャネル制御機構とともに、全システム環境における割り込まれた基準クロックを用いた動作及び信号の高速再取得を可能にする。
【０１０８】
プロセッサインタフェース
ＧＮＳＳエンジン及びその関連づけられた周辺機器へのプロセッサインタフェースは、一般的同期インタフェース及びＡＨＢ／ＡＰＢバス用のラッパから成る。これは、ＧＮＳＳコア論理の変更を行わずに既知のＣＰＵアーキテクチャに簡単にポートするのを可能にする。
【０１０９】
ビタビ
ＳＢＡＳ及びビタビ演算のためのナビゲーションデータメッセージを復号するために要求される処理を低減させるために、本発明のプロセッサは、好ましくは、ビタビ加速器を含む。これは、プロセッサコア及びＧＮＳＳに関する制限に合わせて最適化されたビタビ命令セットを用いてＡＲＣプロセッサアーキテクチャを拡張した、特許が取得されたアーキテクチャに基づく。
下記に出願時請求項１−２２に対応する記載を付記１−２２として表記する。
付記１
ＧＮＳＳプロセッサであって、
１つまたは複数のチャネルから成る幾つかの信号に関する幾つかの相関値を生成するための複数の相関ブロックを含み、各相関ブロックは、搬送波を除去し及びその結果得られた信号に前記信号の期待される特徴に対応する符号、例えばゴールド符号、を乗じるための手段を含み、各相関ブロックは、連続した符号位相範囲内において１つまたは複数のタップを生成するためにイネーブルにされ、前記タップのうちの１つまたは複数が、電力を節約するためにディスエーブルにして計算から除外することができる、追跡モジュール、を備える、ＧＮＳＳプロセッサ。
付記２
前記ブロック内の隣接タップ間における符号位相関係を調整することによって前記ブロックの精度又は符号位相範囲を好適化するための手段を含む前記付記に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記３
２つ以上のチャネルを連鎖し、従って搬送波除去及び符号生成がマスタチャネルによって行われ、次に追加のスレーブチャネルを通じて渡されるようにすることによって符号のために網羅された前記符号位相範囲を拡大するための手段を含み、前記スレーブチャネルにおける前記符号及び搬送波の生成は、電力を節約するためにディスエーブルにすることができる前記付記のいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記４
相関器出力に対するＤＳＰ計算、例えばＤＦＴ計算、を行うことによって相関器の周波数範囲を拡大するための手段を備え、ＤＦＴラインは、前記符号／搬送波ＮＣＯの周波数の中央における周波数範囲を網羅する前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記５
ＧＮＳＳプロセッサであって、
複数の信号符号、例えばゴールド符号、に対して幾つかの相関を計算するための複数の相関タップを備え、各タップに関する計算ウィンドウは、重なり合っており、前記ウィンドウは、確定的間隔だけオフセットされ、従って、各タップからの相関出力は時間の点で分離され、共有資源を用いたさらなるパイプライン化された処理を可能にする、ＧＮＳＳプロセッサ。
付記６
コヒーレント処理及び非コヒーレント処理の両方、例えば、マグニチュードの非コヒーレント累積によって後続されるコヒーレントＤＦＴ、を含む前記付記に記載のプロセッサ。
付記７
１つまたは複数のチャネルに関して、前記チャネルに関する出力データ構造がコヒーレント相関からの複素結果を含むか、又は非コヒーレント累積の結果を含むかを選択するための手段を備える前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記８
チャネルのための複数のタップ／ＤＦＴラインを処理するための手段を備え、出力内の前記タップ／ＤＦＴラインは、適用対象となる領域に従って選択可能であり、ノイズフロア推定手段を提供するために追加の組のＤＦＴライン／タップが陰的に計算される前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記９
符号を前記相関器に適用する前に修正することによって、追跡中の信号から選択された特徴、例えばガリレオにおけるパイロットチャネルにおいて用いられるようなナビゲーションデータメッセージ又は追加の拡散符号、を除去するための手段を備え、前記データパターンは、一定の位相関係を有する前記符号に適用され、従って、前記相関ウィンドウの位相又は長さにかかわらず信号データ境界に対して引き続きコヒーレントである前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１０
前記相関器の選択されたタップに代替拡散符号を適用するための手段を備え、適用される前記符号の位相関係は、固定されるか又は調整可能であり、前記第１の信号が追跡ループを制御するために使用中である間に前記第１の信号と同じ搬送波周波数で前記第２の拡散符号を用いて送信される第２の信号に含まれるデータメッセージの抽出を容易にするために特定のタップにおいて前記第１の拡散符号の特定のタップと同相であるようにされる前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１１
結果的に得られる出力のＤＦＴライン間隔を制御するために前記相関ウィンドウのサイズ、及び／又は各ＤＦＴ係数に関して適用されるコヒーレント累積の数を制御するための手段を備える前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１２
一定の相関器出力を選択的に無視することによってコヒーレント積分整合性を選択し、その一方で前記ＤＦＴ係数インデックスを更新し、それにより前記コヒーレント累積が前記信号の特徴、例えば、前記ナビゲーションデータメッセージの信号データビット境界、との整合性を維持することができるようにし、その一方で前記ＤＦＴ処理が必要な搬送波位相整合性を維持する手段を備える前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１３
ＧＮＳＳプロセッサであって、
複数の信号符号、例えばゴールド符号、に対して幾つかの相関を計算するための複数の相関タップを備え、着信ＩＦ／ＩＱデータが基準搬送波と混合されて前記搬送波のほとんどが除去されるが用いられる搬送波は例えば１０Ｋｈｚの残留搬送波を残すように構成される多ステージ搬送波除去機構を含み、前記残留搬送波のさらなる除去は、各チャネルにおいて第２の搬送波ＮＣＯによって行われ、搬送波位相測定をより高いナビゲーション精度のために用いるのを可能にする、ＧＮＳＳプロセッサ。
付記１４
前記基準クロック周波数の変動に起因するシステム上の搬送波ドリフトを補償するために前記マスタ搬送波ＮＣＯを調整するための調整手段を含む前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１５
１ｍｓ基準タイマからのパルス、等のトリガを用いて全チャネルにおいて同時にすべての搬送波及び符号ＮＣＯ値をサンプリングするための手段を含む前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１６
ＧＮＳＳプロセッサであって、
複数の信号符号、例えばゴールド符号、に対して幾つかの相関を計算するための複数の相関タップを備え、特定の周波数ラインを計算し次に幾つかのラインだけ１方向にステップし、幾つかのラインが計算された後に第２の特定のラインからオフセットされた反対方向にステップし、単純な係数計算を用いて前記ＤＦＴラインの部分組を計算するのを可能にするＤＦＴプロセッサを含む、ＧＮＳＳプロセッサ。
付記１７
計算された前記第１の特定のラインは、前記ＤＦＴセンターラインであり、前記第２のステップにおいて計算された前記第１の特定のラインは、ライン“−１”である付記１６に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１８
前記係数に関する前記ステップは、前記ＤＦＴテーブルサイズ、ＤＦＴライン間隔、及びコヒーレントサンプルインデックスによって決定される前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記１９
既知のイベント、例えば、前記ＲＦ基準クロックと同期で動作される基準タイマ、と同期の精密な立ち上がり時間を決定することにより、符号／搬送波位相、符号エポックカウント、ナビゲーションデータメッセージ位相、等に関する前記精密な値は、他のチャネル、例えば探索エンジン内のチャネル、又は他の追跡チャネル、からの測定の外挿によって計算することができる前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記２０
事前にチャネルの構成内にこれらの値をプログラミングし、従って前記チャネルが該当するハードウェアを要求された状態に初期化する時間を有するようにし、次に、正確な始動時間をプログラミングすることによって、前記チャネルは、符号生成器、等のエンジンを予め初期化し、始動するように構成される瞬間までそれらが動作しない状態にすることができるようにする前記付記に記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記２１
複数の相関エンジン間において出力メモリを共有する手段を含み、前記メモリは、完全な相関エンジンの結合されたデータ出力能力ではなく全体的なシステム要求に従ってサイズが決定される前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
付記２２
追跡を容易にするために幾つかのＴＡＰ／ＤＦＴラインの組み合わせに関する一組のリアルタイム相関結果から成るコヒーレント相関結果を相関器チャネルのために前記プロセッサに渡す手段を含み、このリアルタイムのデータに加えて、プロンプトデータセットと呼ばれる履歴データセットが１つまたは複数のタップに関して提示され、これらのタップは、最も強い相関位相になるような形で前記拡散符号と整合されるようにするために選択される前記付記のうちのいずれかに記載のＧＮＳＳプロセッサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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