(57)【要約】【課題】  インコヒーレント集積値を圧縮することによって、関連するメモリ節約が獲得でき、或いはまた、過度のプリスケールを行うことで、データ損失が回避され、減衰される。本発明は、メモリサイズの節約を許容するオフセット控除に基づいて単純な圧縮スキームを提案する。      【解決手段】  多数の平行アレーの関連装置を持つ無線局在受信機は、インコヒーレント集積メモリ１７６に蓄積されたインコヒーレント集積値を圧縮するためのデータ圧縮モジュール１９９を備える。【選択図】    図３
2008076395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
RFインターフェースからRF信号を処理し、各レプリカコードが決定済みコードシフト及び決定済み周波数を持ち、複数のレプリカコードと該RF信号とを関連するために操作して配置された関連手段と、
一連のコヒーレント集積値を複数のインコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積するためのインコヒーレント集積手段と、
を備える無線局在受信機であって、
前記インコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積されたインコヒーレント集積値を圧縮するためのデータ圧縮手段を特徴とする無線局在受信機。
【請求項２】
無線局在送信機から出る１以上のコード変調信号を受信するための前記RFインターフェースと；
複数のコヒーレント集積メモリロケーションにおける前記関連手段の出力を蓄積し、各コヒーレント集積メモリロケーションを、前記レプリカコードのコードシフトと周波数との決定済みの結合コードに対応させているコヒーレント集積手段と；
前記コヒーレント集積メモリロケーションに格納されたコヒーレント集積メモリロケーション値の絶対値又は２乗を抽出し、そして、前記インコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積されるべき増分値を生成するマグニチュード抽出手段と、
を更に備える請求項１に記載の無線局在受信機。
【請求項３】
スケール要因で前記増分値を分割するプリスケール手段を更に備え、前記データ圧縮手段が、前記スケール要因で分割された前記増分値を更に圧縮するように配置された請求項２に記載の無線局在受信機。
【請求項４】
前記インコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積されたインコヒーレント集積値を
圧縮解除するためのデータ圧縮解除手段
を更に備える請求項１乃至３のいずれか１つに記載の無線局在受信機。
【請求項５】
前記データ圧縮手段は、
各コヒーレント集積メモリロケーションの前記増分値から現在のオフセット値を減算するために配置された加算器と、
該現在のオフセット値を格納するために配置された現オフセットレジスタと、
インコヒーレント集積操作の全ての現在のオフセットを蓄積するために配置された蓄積オフセットレジスタと、
を備える請求項２に記載の無線局在受信機。
【請求項６】
前記現在のオフセット値を計算し、該現在のオフセット値で前記現オフセットレジスタに設定するためのオフセットモジュールを更に有する請求項５に記載の無線局在受信機。
【請求項７】
前記オフセットモジュールは、
前記現在のオフセット値を前記インコヒーレント集積メモリロケーションに格納された前記最小値として計算するために配置されている請求項６に記載の無線局在受信機。
【請求項８】
前記プリスケール手段は、プログラム可能なスケール要因で前記増分値に分割するために配置され、
前記データ圧縮手段は、前記インコヒーレント集積メモリロケーションの内容により前記プログラム可能なスケール要因を動的に適用するのに配置されており、  
前記プログラム可能なスケール要因のおのおのの変化において、前記インコヒーレント集積メモリロケーションの内容を再びスケールするのに配置されたプリスケーラを更に有する請求項３に記載の無線局在受信機。
【請求項９】
無線局在受信機における関連データのインコヒーレント集積を行う方法であって、
前記受信機は、RFインターフェースからRF信号を処理し、複数のレプリカコードと該RFインターフェースからのRF信号とを関連するために操作して配置され、各レプリカコードが決定済みコードシフト及び決定済み周波数を持つ関連手段と、
一連のコヒーレント集積値を複数のインコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積するためのインコヒーレント集積手段と、を備えるものであって、
時間についての定義期間用に、複数のコヒーレントメモリロケーションにおける前記関連手段の出力を蓄積し、
前記コヒーレントメモリロケーションの内容の絶対値に基づいた複数の増分を計算し、
前記増分に複数のインコヒーレント集積メモリロケーションを加算する方法であり、
実質的に重大な関連ピークが前記インコヒーレント集積メモリロケーションに発見されるまで、蓄積、計算、加算、及び圧縮を繰り替して行う工程を特徴とする方法。
【請求項１０】
現在のオフセット値を計算し、
前記増分から該現在のオフセット値を減算し、
該現在のオフセット値を全体オフセットレジスタに加算する工程を備える請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記インコヒーレント集積メモリロケーションの最小として、前記現在のオフセット値を計上する請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
スケール要因はプログラム可能で、前記インコヒーレント集積メモリロケーションの内容によってプログラム可能な該スケール要因を動的に適用する工程を更に備える請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受信実行方法だけでなく、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、又はＧＡＬＩＬＥＯ（ガリレオ）受信機のような全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機ユニットにおけるメモリ減少装置の方法に関する。本発明は、ハードウェア資源が特に価値がある高度平行構造を持つ小規模携帯ユニットに特に適するものである。しかしながら、大抵のＧＮＳＳ）受信機で有益に使用され得るものである。
【背景技術】
【０００２】
衛星無線局在システムは、例えば、全地球的ナビゲーション（航法）衛星システム（ＧＮＳＳ）、衛星測位（位置決め）システム（ＧＰＳ）、全地球的軌道ナビゲーション（航法）衛星システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）、又は、ガリレオ（欧州全地球的衛星ナビゲーション（航法）システム）は、多数の衛星からの無線信号放送の受信に依存し、受信機からその受信された衛星のおのおのへの距離又は範囲を決定するためにこれら信号に含む信号を使用する。公知の衛星軌道、ＧＰＳ受信機の絶対時間及びロケーションが、その時、地学的に決定され得る。
【０００３】
本発明の文脈で、「受信機」及び「ＧＰＳ受信機」という文言は、完全な自己内蔵受信機装置を指名できるが、モジュールもまた、完全なエンティティにおいて含まれており、例えば、携帯電話でのＧＰＳモジュール、車両警報、携帯デジタルアシスタント（ＰＤＩ）等である。上記文言は、また、プラグ可能なモジュールを表しており、例えば、携帯コンピュータに接続可能なＧＰＳＰＣカードまたはメモリカード、またはＵＳＢインターフェース、無線通信インターフェースのような適切なインターフェースを介してＰＤＡ若しくは携帯電話に接続可能なＧＰＳカードの適切なバスの手段でホスト装置に接続可能である。
【０００４】
「受信機」及び「ＧＰＳ受信機」という文言は、本発明の文脈で、完全なＧＰＳ受信機または完全なＧＰＳ受信機モジュールを上述したように実現するために配置された１以上の集積回路を含むように理解されるべきでもある。
【０００５】
以下の記述は、大抵は、ＧＰＳ全地球的測位システムに関するものである。しかしながら、本発明は、この特定のシステムに限定されるのではなく、同一の原理、例えば、ＧＬＯＮＡＳＳシステムまたはガリレオシステムに基づいた無線局在システム用の受信機に使用され得る。
【０００６】
無線局在装置の一般機能は、公知で、簡潔な記述がされている参考文献として、本件出願人の名前で集積されたEP特許出願１１９８０６８号及びWO国際２００５／０５００３８０７号の特許出願を参照され得る。
【特許文献１】EP特許出願１１９８０６８号公報及びWO  ０５００３８０７号公報
【０００７】
ＧＰＳ無線局在システムの場合では、操作的ＧＰＳ衛星のおのおのは、スペース車両すなわちＳＶで表示され、２つのキャリア周波数が、「L1」及び「L２」で参照符号が付されて構成されたマイクロ波無線を伝送する。「L1」及び「L２」キャリアは、C/A(粗い獲得)コード及びPコードと呼ばれ、後者は、米国政府及び軍隊に大抵が限定されている２つのデジタル範囲コードシーケンスで変調される。
【０００８】
商業的なGPS受信機で使用されたC/Aコードは、「L1」及び「L２」周波数で変調される。
各々のＧＰＳ衛星用に独自のC/Aコードは、１.０２３MHzの伝送率を持つ１０２３ビットすなわち「チップ」の繰り返しを備える擬似ランダムゴールドコードである。従って、C/Aコードは、それ自身を毎ミリ秒繰り返す。前記範囲コードシーケンスは、共通の正確な時間の参照、各々の衛星のボード上の正確な時計で維持されマスター時計に同調された「GPS時間」に同調される。C/Aコードは、擬似ランダムゴールドノイズシーケンスで、PRNとして短く表記される。C/Aコードを持つPSK変調の効果は、１MHzの帯域を越えて変調信号のスペクトラムを広げることである。
【０００９】
他の無線局在システムは、例えば、提案されたガリレオシステムもまた、絶対時間の共通の水準に同調された範囲コードに基づいた類似のすなわち等価な信号構造を使用する。「GPS時間」という文言は、発明が上記システムに適用されるときは、GPSシステムの絶対的な時間標準と、他の無線局在衛星システムの時間水準との双方を指定するように次のように使用される。
【００１０】
L1及びL２の双方は、５０ｂｐｓのナビゲーションメッセージ、NAVコードを更に運ぶ。ナビゲーションメッセージは、他の情報、時間機能としてのGPS衛星の座標、時計校正、及び大気データを含む。NAVメッセージは、NAVコードが「１」で、それを他に変化させないときはいつでも、C/Aコードの論理的価値を反転することで、同封される。後で見られるであろうが、NAVコードの存在が、C/Aコードの時間一貫性を制限し、これにより、信号獲得を複雑にする。
【００１１】
GPS信号の信号レベルは、通常、−１３０ｄBｍWで、空の眺望が阻害されるときはいつでも、特に、ビル内で更に減衰される。他の衛星ナビゲーション(航法)システムは、比較可能な力の信号を提供する。このようなレベルは、熱のノイズフロアの下で十分である故、信号は、統計学的技術の使用でのみ受け入れ可能である。
【００１２】
これらコードを獲得し、位置決めするために、GPS受信機は、各受信された衛星用に、
１．０２３MHzの周波数の近傍で動作するローカルNCOに調節されたローカルレプリカのC/Aコード、PNコードを生成する。その時、前記コードは、時間シフトされ、受信機の関連エンジンにおける受信信号に関連し、そして、関連値のピークが、受信機及び衛星の間の距離に依存する時間シフトのある値のために獲得されるまで、多少はノイズレベルによる長さになり得る時間用に、集積されている。
【００１３】
最適な関連性すなわち擬似範囲を獲得するのに必要な時間シフト量は、衛星及びGPS受信機の間の距離の表示である。GPSの内部時計は、通常、GPS衛星時計に関して大きな誤りに影響されている。この誤りを解決するために、GPS受信機は、３空間座標、ｘ、ｙ、ｚ及び時間ｔを備える位置決めを提供するために、少なくとも４つの衛星を獲得しなくてはいけない。
【００１４】
GPS信号のキャリア周波数は、公知ではないドップラーシフトで通常の周波数から付加的にシフトされる。GPS信号の獲得は、軸が衛星識別；擬似ランダムゴールドコードの周波数及び時間に関するシフトに対応するとき、３次元パラメータ空間における関連ピーク用の検索を含む本質的時間消費プロセスである。おのおのの検索用に特定の衛星に目標を置いた全て可能なコードフレーズプラス全て可能な周波数が、ピークが見つかるまで、関連回路に試行されなくてはいけない。検索プロセスは、受信機が送信衛星のロケーション、現在位置、及び速度の知識があれば、短い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、最悪の場合には、検索時間は数秒まで延ばせる。
【００１６】
ところで、GPS受信機が、フェーズオフセットにおいて十分な数の衛星信号を局在化するのを努める文言、即ち、位置の知識がほとんどないドップラーシフト空間は、通常、「獲得」フェーズとして呼ばれている。他方、一旦、そのピークが「追跡」フェーズで見出されると、システムは、困難すなわち遅延がより少なくて通常処理されるドリフトに従わなくてはいけないだけである。
【００１７】
特に、低信号状況で、例えば、建物の中でのように、虚弱信号は、ピークの存在を決定するために、より長い集積回数を強いている。ナビゲーションメッセージの存在は、コヒーレント集積時間をGPS受信機内で最大の２０ミリ秒に制限する。数秒持続するインコヒーレント集積は、否共通ではない。  
【００１８】
このような困難に打ち勝つためには、いくつかの受信機は、「大量関連」と呼ばれる傾向のブルート力技術を採用する。関連装置の数に依存している受理可能な獲得回数は、時々、低信号パワー条件下でも達成され得る。「タップ」という文言は、一般的には、ある周波数を持って入って来る信号とレプリカコードとの間の単一の関連操作を行える物理的な回路要素を意味するように使用されている。
【００１９】
大量関連装置の例としては、GPS受信機を持つ「ホットスタート」は、受信機がそのロケーションの適切な知識及び現時間すなわち荒い評価時間が援助データを介して利用可能なものを持つことについて考慮される。このような状況下では、検索空間は、満杯のPNコード空間（GPS  C/A用の１０２３チップ）及びその周波数領域(例えば、＋／−１５０Hz)に等しいはずである。単一のタップ用の検索範囲は、例えば、そのコード空間で１／２チップ及びその周波数空間（Tがコヒーレント集積時間で、２／（３T)が周波数ビンと呼ばれる）で＋／−１／（３T)である。従って、全検索空間をカバーするためには、約１６０００タップのセットが必要である。
【００２０】
多くのGPS受信機は、より高い数のタップを満たし、平行な多くの衛星を検索できる。他の受信機は、少ないタップを使用しているが、単一の衛星の検索を数ステップにシリアル化しなくてはいけない。「大量関連装置」受信機は、通常、一つの衛星に対して平行な全コード不確実性(即ち、少なくとも２０４６物理的なタップ)用の検索を行うために少なくともポテンシャルを持つ意味に使用される。周波数領域における検索は、ポスト関連速フーリエ変換（FFT）を使用して行われるが、いくつかのドップラシフトが平行に検索できるように十分で、又は高周波数の不確実性用に特に不十分な物理的なタップを使用している。
【００２１】
「大量関連」アプローチは、平行で適切な時間に対して多数の関連タップの集積に依存している。各々の集積結果が別個のメモリ位置に格納されなくてはいけないのであるから、大量関連受信機の充足は、平行に獲得されたタップの数が増加されるように、ますますメモリを必要とし、これが受信機のコストを増加する。もしその獲得プロセッサが単一のASICで共通であるように実現されるのであれば、メモリ領域で占められたシリコン領域は、付与されたエリアのチップ及び技術で得られたコンピューティングパワーを減少し、困難な工学問題を示す。最後には、大量関連受信機で必要な大メモリバンクが、電源消費自体の源である。
【００２２】
メモリで格納される前に、データに目盛り要因を適用することでこれら問題を避けることが、公知である。このようにして、蓄積された値は、より小さく、減少された数のビットを持つセルに蓄積され得る。
【００２３】
しかしながら、上述のダウンスケールは、情報の損失を含んでおり、獲得の実行損失を回避するのに注意して使用しなくてはいけない。
【００２４】
そこで、公知の方法より、メモリ要求がなく、しかも、公知の方法より情報を失うことのない多量の平行関連に係る方法を用いるGNSSプロセッサに対し必要なことがある。
【００２５】
本発明によれば、これら課題は、特許請求の範囲の手段で達成される。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
（１）第１の発明は、RFインターフェースからRF信号を処理し、各レプリカコードが決定済みコードシフト及び決定済み周波数を持ち、複数のレプリカコードと該RF信号とを関連するために操作して配置された関連手段と、一連のコヒーレント集積値を複数のインコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積するためのインコヒーレント集積手段と、を備える無線局在受信機であって、前記インコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積されたインコヒーレント集積値を圧縮するためのデータ圧縮手段を特徴とする無線局在受信機である。
【００２７】
（２）第２の発明は、無線局在送信機から出る１以上のコード変調信号を受信するための前記RFインターフェースと；複数のコヒーレント集積メモリロケーションにおける前記関連手段の出力を蓄積し、各コヒーレント集積メモリロケーションを、前記レプリカコードのコードシフトと周波数との決定済みの結合コードに対応させているコヒーレント集積手段と；前記コヒーレント集積メモリロケーションに格納されたコヒーレント集積メモリロケーション値の絶対値又は２乗を抽出し、そして、前記インコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積されるべき増分値を生成するマグニチュード抽出手段と、を更に備える（１）に記載の無線局在受信機である。
【００２８】
（３）第３の発明は、スケール要因で前記増分値を分割するプリスケール手段を更に備え、前記データ圧縮手段が、前記スケール要因で分割された前記増分値を更に圧縮するように配置された（２）に記載の無線局在受信機である。
【００２９】
（４）第４の発明は、前記インコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積されたインコヒーレント集積値を圧縮解除するためのデータ圧縮解除手段を更に備える（１）乃至（３）のいずれかに記載の無線局在受信機である。
【００３０】
（５）第５の発明は、前記データ圧縮手段は、各コヒーレント集積メモリロケーションの前記増分値から現在のオフセット値を減算するために配置された加算器と、該現在のオフセット値を格納するために配置された現オフセットレジスタと、インコヒーレント集積操作の全ての現在のオフセットを蓄積するために配置された蓄積オフセットレジスタと、を備える（２）に記載の無線局在受信機である。
【００３１】
（６）第６の発明は、前記現在のオフセット値を計算し、該現在のオフセット値で前記現オフセットレジスタに設定するためのオフセットモジュールを更に有する（５）に記載の無線局在受信機である。
【００３２】
（７）第７の発明は、前記オフセットモジュールは、前記現在のオフセット値を前記インコヒーレント集積メモリロケーションに格納された前記最小値として計算するために配置されている（６）に記載の無線局在受信機である。
【００３３】
（８）第８の発明は、前記プリスケール手段は、プログラム可能なスケール要因で前記増分値に分割するために配置され、前記データ圧縮手段は、前記インコヒーレント集積メモリロケーションの内容により前記プログラム可能なスケール要因を動的に適用するのに配置されており、前記プログラム可能なスケール要因のおのおのの変化において、前記インコヒーレント集積メモリロケーションの内容を再びスケールするのに配置されたプリスケーラを更に有する（３）に記載の無線局在受信機である。
【００３４】
（９）第９の発明は、無線局在受信機における関連データのインコヒーレント集積を行う方法であって、前記受信機は、RFインターフェースからRF信号を処理し、複数のレプリカコードと該RFインターフェースからのRF信号とを関連するために操作して配置され、各レプリカコードが決定済みコードシフト及び決定済み周波数を持つ関連手段と、一連のコヒーレント集積値を複数のインコヒーレント集積メモリロケーションに蓄積するためのインコヒーレント集積手段と、を備えるものであって、時間についての定義期間用に、複数のコヒーレントメモリロケーションにおける前記関連手段の出力を蓄積し、前記コヒーレントメモリロケーションの内容の絶対値に基づいた複数の増分を計算し、前記増分に複数のインコヒーレント集積メモリロケーションを加算する方法であり、実質的に重大な関連ピークが前記インコヒーレント集積メモリロケーションに発見されるまで、蓄積、計算、加算、及び圧縮を繰り替して行う工程を特徴とする方法である。
【００３５】
（１０）第１０の発明は、現在のオフセット値を計算し、前記増分から該現在のオフセット値を減算し、該現在のオフセット値を全体オフセットレジスタに加算する工程を備える（９）に記載の方法である。
【００３６】
（１１）第１１の発明は、前記インコヒーレント集積メモリロケーションの最小として、前記現在のオフセット値を計上する（９）又は（１０）に記載の方法である。
【００３７】
（１２）第１２の発明は、スケール要因はプログラム可能で、前記インコヒーレント集積メモリロケーションの内容によってプログラム可能な該スケール要因を動的に適用する工程を更に備える（９）に記載の方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、異なるGNSS衛星から放射された無線信号とカップリングを許容する１以上のアンテナ３０を備える一般的なGNSS装置１０の概略配置図を示す。
【００３９】
図１によれば、本発明の無線局在受信機１０は、機能がアンテナ３０によって無線局在衛星から受信された信号を処理するRF受信機、すなわち、無線局在モジュール４０を備える。無線周波数回路は、単一又はマルチプルのヘテロダイン無線受信機を備え、アナログ又はデジタル又はローIF信号、例えば、４．０９２MHｚで低IF信号のベース帯信号のように、低周波数のナビゲーション信号を出力４７で提供する。
【００４０】
受信衛星の配置の変調スキームによれば、出力４７は、信号の角度要素を備える。GPSの場合、例えば、９０度だけシフトした２つの要素が必要であり、I(インフェーズ)及びQ（二乗）要素のような従来から参照される。他の変調スキームは、例えば、ガリレオシステム用に提案された変調は、２つより多い角度要素を要求する。
【００４１】
RFモジュール４０は、無線局在受信機１０用の、例えば、３２．７３４MHｚ時間ベースの安定時間ベース参照を提供するメイン時間ベース発生器５５に接続されている。時間ベース発生器５５は、かなり正確で安定なくてはいけなく、GPS信号の獲得及び追跡を許容し、水晶発振器すなわちTCXOを補償した一般的に、高品質を備えている。
【００４２】
RFモジュール４０の出力４７は、交互にRFモジュール４０に制御信号４６を提供する擬似範囲エンジン５０と呼ばれる信号プロセッサ５０にも供給される。擬似範囲エンジン５０の機能は、各受信衛星のために、受信信号で正確に時間割り当てがされているローカルレプリカの変調コード（商業的なGPS受信機の場合におけるC/Aコード）を発生するによって、衛星から受信した信号を広げる。コードシフト、すなわち、擬似範囲エンジン５０で発生された擬似範囲データ７７は、位置決め及び時間座標ｘ、ｙ、ｚ、ｔを計算するナビゲーションエンジン６０に送信される。ナビゲーションエンジンは、適切な検索命令７８によって、擬似範囲エンジン５０を操作もする。位置決めは、例えば、カルマンフィルタ又は他の公知のフィルタで獲得され、ナビゲーションエンジンは、満足する解が見つかるまでコード期間に沿って擬似範囲データ７７を追跡することが必要である。
【００４３】
好ましくは、擬似範囲エンジン５０及びRFモジュール４０は、２つの別個の集積回路又は単一の共通の集積回路で実現される。
【００４４】
本発明の図示されている変形例では、ナビゲーションエンジン６０は、ユーザと相互に作用するアプリケーションナビゲーションソフトウェア７０及び適当な周辺８０を備えるホストシステム１００の一部である。無線局在受信機１０は、この場合、ホストシステムの延長で、例えば、携帯電話、PDA、ゲームコンソール、パーソナルコンピュータ、又は他の適切なホスト装置用の延長カード又はモジュールの形式にある。しかしながら、本発明は、RFモジュール及び擬似範囲エンジンと共にナビゲーションエンジン、アプリケーションソフトウェア及び周辺を集積するスタンドアローン装置も備える。この場合、ナビゲーションエンジン６０及び擬似範囲５０の機能は、便宜的に単一のチップ装置にグループ分けされる。
【００４５】
マルチ水準のGNSS無線局在装置の場合では、受信衛星は、衛星星座（配置）に依存する。
例えば、GPS,ガリレオ、又はGLONASS配置及び無線帯における放射をする。
【００４６】
本発明の好ましい実施例は、星座を成すための回路要素又はソフトウェア等価物を持つ。このような等価物は、分解され要約されたとき、個人のユニットは、タップされたシフトレジスタに基づいて古典的な星座に関して、「タップ」として言及される。しかしながら、本発明は、この特定の構成に限定されないし、「タップ」は、星座値を生成するのに配置された要約星座ユニットを指定する。
【００４７】
効果を述べると、本発明の受信機は、異なるPRNシーケンス、コードシフト、及び周波数の複数の集積信号を実行するためにプログラムされ並列に非常に多くの星座タップを含む。より早い獲得時間は、PRNシーケンス、コードシフト、及び周波数の組み合わせ上に検索を集中するために利用可能なタップを賢明なプログラミング及び使用によって獲得され得る。そして、有益な信号を提供し易く、例えば、クロスインターフィアレンス信号のために連続しやすくない検索スペースの領域にタップを割り当てるのを避けている。
【００４８】
図２は、受信信号のデジタル例が存在するデジタル入力１１を持つ物理的なタップの可能な例を例示する。必要ならば、デジタル入力１１は、ベースバンド信号を付与するデジタルサンプルから評価又は公知のキャリア波を取り除くミキサ及びローカルオシレータを備えるキャリア抑圧／シフト回路１２に供給される。このようなキャリア抑制回路は、典型的には、多くの異なるタップで共有されている。例としては、信号デスプレッダ１３に供給される。
【００４９】
デスプレッダ１３は、２つの入力、ベース帯用のもの、他方は、レプリカコード発生器１４が起源のものをもっている。コード発生器は、技術が公知の方法によって、検索された特定の衛星用の公知のPRNコードのローカルレプリカを提供する。コード発生は、シリアル（他のものの後に一つのコードチップ）又は平行(一時に一コードチップより多い)又はその組み合わせは使用される前記星座方法に依存する。好ましくは、一つのコード発生器は、同一の衛星の検索に献身されたタップで共用される。
【００５０】
ローカルPRNコードは、例えば、シフタ１５でシフトされ得る。単一のコードレプリケータが多くのタップで共用されるので、コードをフェーズシフトする必要がある結果、異なるタップが異なる信号位置に公知なPNコードを関連することができる。
【００５１】
デスプレッダ１３は、コードレプリケータ１４によって発生された公知のフェーズシフトされたPNコードをキャリア消却回路１２が起源の信号で効果的に掛け算を行う。これは、入力１１で受信されたローカルレプリカコードとローカルレプリカコードとの間の関連を確立するだけでなく、信号をデスプレデングする効果もある。もっとも、公知のPNコードがタップ関連信号に正しく配置され、ノイズレベルを超えて検知可能にしている場合であるが。
【００５２】
好ましい変形例では、ベース帯信号は、FFT操作で周波数に変換され、ローカルPRNコードの対応する周波数表示で掛け算され、逆FFT操作による時間領域において逆変換される。
これは、より高い平行性を許容し、特に、大量平行構造で効果がある。
【００５３】
デスプレッダ１３でデスプレッドの後で、信号は、効果的に受信信号を集積するコヒーレント蓄積器１６に入力される。集積は、受信信号の符号（サイン）がその集積に含まれているので、コヒーレント(一貫性)を持つ。しかしながら、GPS環境では、NAV信号は、２０ミリ秒毎のランダム符号変化を導入する。従って、コヒーレント集積は、この時間をこえるべきでないし、１６ミリ秒にしばしば限定されるが、ビット変化を超える集積によるパワーロスを減少させるためである。他の無線局在システムでは、コヒーレント集積の時間は十分限定されている。コヒーレント集積時間を制限するための他の理由は、ローカルオシレータの不安定で、コヒーレント集積時間がより長い事実は、FFT領域においてより狭い周波数スパンに比例して対応している。
【００５４】
極低パワー用の検索は、認知可能な関連ピークが現れるまで、例えば、１−３秒の長い集積時間を必要とする。長い蓄積時間は、上記文言で説明される理由のため、コヒーレント集積で得ることができない。特定の時間間隔を超えるコヒーレント集積の結果は、例えば、絶対値又は２乗としての符号に関係せず、結果を加算するインコヒーレント蓄積器１７に繰り返し加えられる。
【００５５】
例えば、インコヒーレント（一貫性のない）蓄積器１７は、１００回で毎２０ミリ秒増分される結果として、２秒のインコヒーレント集積を実現するものである。インコヒーレント（一貫性のない）集積は、ノイズレベルを超える信号を変えることにおいてのコヒーレント集積より効果がない。
【００５６】
しかしながら、ノイズの結果として、関連ピーク、一方のピークが、例えば、検索信号に対応していると見出されるが、他方は、統計的なノイズふらつきに由来する。GNSS受信機は、一般的に、時間の長期間用のインコヒーレント集積を行うことで、この状況を処理する。この処理は、かなり低い数の候補となるピークが、かなりの統計的な可能性で、周囲のノイズを超えて出現するまで行う。
【００５７】
上述したように、コヒーレント集積の値が、分割ユニット１８によって、スケール(目盛り)要素の値がインコヒーレント蓄積器１７のオーバーフローを避けるように選択されて、任意に縮小される。
【００５８】
コヒーレント集積値を縮小することで、インコヒーレント蓄積器１７は、スペースをとらない。しかしながら、大きな目盛り要因は、導入するデータ損失のため使用されない。
【００５９】
図３は、本発明によるGNSS受信機におけるインコヒーレント蓄積器の可能な実現化を示す。メモリエリア１６０は、GNSS受信機における全てのタップ用のコヒーレント集積の結果を格納するのに使用される複数のメモリレジスタ１６６を含む。コヒーレント集積データが、入力１００を介して、不表示の一以上の関連ユニットによって、付与される。メモリエリア１６０の個々のメモリロケーションは、PRNシーケンスの定義値に関連した獲得タップに対応する。獲得期間中は、メモリエリア１６０のレジスタは、コヒーレント集積関連の新しい値に周期的に更新される。
【００６０】
検索信号が低ければ、コヒーレント集積は、ノイズからそれらを抽出するのに十分でない。従って、コヒーレント集積値は、例えば、毎２０ミリ秒、十分な力のピークが入手されるまで、メモリエリア１６０に類似した複数のロケーション１７６から成るインコヒーレント集積メモリエリア１７０に蓄積される。
【００６１】
コヒーレント集積値は、それら絶対値(又は、等価、二乗)を計算しマグニチュードモジュール１８１に送られるが、任意には、予め定義された目盛り要因で分割されるべきプリスケーラ１８２に対してで、そして最終的には、インコヒーレント集積用の増分値１８６を付与する。
【００６２】
増分値１８６は、メモリ１７０に圧縮形式でインコヒーレント集積データを格納し更新する圧縮エンコーディングユニット１９９に転送される。加算器１９０は、インコヒーレント集積値１８６と共にインコヒーレント集積メモリエリア１７０における各位置を加算する結果、入手され、数値オフセット１８８をマイナスし、現在のオフセットレジスタ１９１で提供される。
【００６３】
インコヒーレント集積メモリエリア１７０が更新される間は、オフセット設定モジュール１９２は、メモリ１７０に格納されたインコヒーレント集積値に基づいて、オフセットを次の増分ステップに使用されるように計算する。好ましい変形例では、オフセットは、メモリ１７０に格納された値の最小値として取られるが、他の選択は可能である。オフセットは、予め定義されたシーケンスにより、インコヒーレント集積中は、例えば、平均値又は最大値又は予め定められた値である。しかしながら、メモリエリア１７０用の無符号の整数形式を使用することが許容されるから、最小の選択が好ましい。
【００６４】
図３の装置の有利なことは、メモリエリア１７０に格納されたデータは、インコヒーレント集積の数列を持つマグニチュードで線形的に成長しない。むしろ、現オフセット及び蓄積オフセット用の適切な値を選択することで、メモリエリア１７０は、インコヒーレント集積値の分配において、異なる値のみを格納しなくてはいけない。従って、図３のモジュール１９９は、小さい値が減少数のビットで表示されるため、インコヒーレント集積データの圧縮を実現する。
【００６５】
一更新サイクルの終わりでは、オフセット設定モジュール１９２は、現オフセットレジスタ１９１の値を更新し、現オフセットを、非圧縮形式でインコヒーレント集積データをデコードするのに使用されるグローバルオフセットレジスタ１９５に加算する。
【００６６】
本発明の第１の好ましい変形例によれば、現オフセットレジスタ１９１は、オフセット設定モジュール１９２によって、メモリエリア１７０に格納された最小値に等しい値と共に、更新される。これは、データ損失なく、符号付算数を使用しないで、メモリの最適な使用を保障する。
【００６７】
二者択一の変形例では、メモリエリア１７０で格納されたデータの平均値は、現在のオフセットレジスタで書込まれる。この値は、オフセット設定モジュール１９２によって、実時間で計算され、又はコヒーレント集積時間及びノイズレベルのような公知な要因に基づいて概略評価される。しかしながら、この場合、アルゴリズムは、メモリエリア１７０に負及び正の値を格納し、符合付算数が加算器１９０及び１９８において必要である。
【００６８】
適切ならば、デコーディングは出力で直接行われる。例えば、加算器１９８によって、出力２００で非圧縮インコヒーレント集積を提供する。二者択一の任意の出力２０１及び２０２は、メモリ１７０及びグローバルオフセットレジスタ１９５に含まれた圧縮されたインコヒーレント集積データに直接アクセスを提供する。
【００６９】
これは、最悪の場合の例のように、純粋ノイズを受信するシミュレーションの人口のタップに関するものである。それは、横座表としては、コヒーレント集積の数、そして、縦座標としては、集積されたインコヒーレント関連値を持つ。曲線２３１は、タップ数（人口）にける最大値、曲線２３２は最小値を表す。従って、インコヒーレント関連値は、曲線２３１と２３２との間のクロス影領域にインコヒーレント集積の数列としてある。図３に関して上述したデータ減少のアルゴリズムによってメモリ１７０に格納された実際のデータは、多くが小さい値を持ち、曲線２３５で限定されハンチングされた領域２３６にある。
【００７０】
図４は、１００のインコヒーレント集積の後、例えば、インコヒーレント関連集積値は、圧縮値より遥か高い値に到達されるのを示す。本発明により、オフセットは、レジスタ１９１及び１９５に一定に更新される結果、メモリ１７０は、メモリロケーション１７６に小さい値を格納だけする必要がある。
【００７１】
公知の解に関して、本発明の装置は、小さい数のビット又は利用可能なメモリサイズが等しいことが要求され、より小さいスケール要因が使用される。
【００７２】
上述したデータ圧縮アルゴリズムは、願望される利点を持つ。いわゆる、計算では大変単純で、ハードウェアで実施が容易で、インコヒーレント集積データが圧縮解除無しで加算され得る。他のデータ圧縮方法は、例えば、ランレングスエンコーディング、エントロフィエンコーディング、又は  損失圧縮方法が、本発明の範囲内で使用可能である。
【００７３】
本発明の更なる実施例によれば、図５に図示されているように、データ圧縮が損失形式で、達成されるが、目盛り要因を蓄積されたインコヒーレント集積結果に動的に適用している。例示されるように、プリスケーラ１８９によって導入された目盛り比は、出力２０７で読み込み可能である表示レジスタ１９８Aでプログラム可能である。圧縮エンコ−ディングユニット１９９は、各々のインコヒーレント集積サイクルで、インコヒーレント集積レジスタ１７６の最大内容を決定する最大検出器１９７を備える。もし最大検出値がレジスタ１７６で格納され得る最大値に近ければ、最大検出器１９７は、目盛り要因レジスタ１９８Aで格納された目盛り要因を増加、例えば、それを倍にする。目盛り要因レジスタ１９８Aは、可変のプリスケーラ１８９で読込まれる結果、すべての連続して来るサンプルは、新しい目盛り比で分割される。目盛要素のあらゆる変化で、レジスタ１７６で既に蓄積されたインコヒーレント関連データは、再目盛ユニット１９９Aで縮小され、プリスケーラ１８９として同一の目盛に持って来られる。
【００７４】
もし、例えば、レジスタ１９８Aにおける目盛要因が、連続して２倍に増加されると、再目盛ユニット１９９Aは、メモリ１７６から読み込まれたデータは、通常サイクルでは左否障害(ゼロビットでシフト)、又は、目盛り要因の２倍に即従う蓄積サイクルでは、２(１ビットで右にシフト)で分割される算術ビットシフト操作として実施される。
【００７５】
この発明の変形例によれば、データ圧縮は、少なくとも、重要なビットを、各々の再目盛りにおいて、捨てるように、ある情報損失に関与する。しかしながら、長い及び短いインコヒーレント集積の間隔の双方の利用可能なメモリ１７０の最適な使用を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態のために最適なGNSSの構成の概略図
【図２】単一のGPSタップの可能な実現の概略図
【図３】本発明による受信機のインコヒーレント集積システムの概略図
【図４】本発明の実施形態の関連タップの集合におけるインコヒーレント（非一貫性）集積の数列の図
【図５】本発明の更なる実施形態の概略図
【符号の説明】
【００７７】
１０  GNSS装置（無線局在受信機）
１１  デジタル入力
１２  キャリア抑圧／シフト回路（キャリア消却回路）
１３  信号デスプレッダ
１４  レプリカコード発生器（コードレプリケータ）
１５  シフタ
１６  コヒーレント（一貫性）蓄積器
１７  インコヒーレント（非一貫性）蓄積器
１８  分割ユニット
３０  アンテナ
４０  無線局在モジュール（RFモジュール）
４６  制御信号
４７  出力
５０  擬似範囲エンジン（信号プロセッサ）
５５  メイン時間ベース発生器（水晶発振器すなわちTCXO）
６０  ナビゲーションエンジン
７０  アプリケーションナビゲーションソフトウェア
７７  コードシフト（擬似範囲）データ
８０  周辺
１００  ホストシステム
１６０  メモリエリア
１６６  複数のメモリレジスタ
１７０  インコヒーレント集積メモリエリア
１７６  複数のメモリロケーション（インコヒーレント集積レジスタ）
１８１  マグニチュードモジュール
１８２  プリスケーラ
１８６  インコヒーレント集積用の増分値（インコヒーレント集積値）
１８８  数値オフセット
１８９  可変のプリスケーラ
１９０  加算器
１９１  現在のオフセットレジスタ（現オフセットレジスタ、グローバルオフセットレジスタ）
１９２  オフセット設定モジュール
１９５  グローバルオフセットレジスタ
１９７  最大検出器
１９８  加算器
１９８A  表示レジスタ（目盛り要因レジスタ）  
１９９  圧縮エンコーディングユニット
１９９A  再目盛ユニット
２００  出力
２０１  任意の出力
２０２  任意の出力
２０７  出力
２３１  曲線（タップ数における最大値）
２３２  曲線（最小値）
２３５  曲線
２３６  ハンチングされた領域
【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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