(57)【要約】本発明は、ＧＰＳシステムのような微弱信号ＣＤＭＡシステムにおける自動又は相互相関を除去する方法及び装置を開示している。本発明は、信号の標準的な相関をロック信号の検証と並行して行うことを可能にする並列データパスを使用して、走査された信号ウインドウ内でシステムが適切な信号にロックしているかどうかを判定する。本発明は、複数のＩＣチップ上にある複数のＣＰＵ、二重入力モードを有する単一のＣＰＵを用いて、あるいは、小型で低コストの受信、ダウンコンバージョン、補正、及び検証システム用の単一ＩＣチップソリューションとして、実現されることができる。
2004507920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査された信号ウインドウ内に位置した到来ＣＤＭＡ信号を、局部的に生成された信号と相関させる第１のデータパスと、
前記走査された信号ウインドウ内に位置した前記到来ＣＤＭＡ信号をロック信号に対して検証し、前記到来ＣＤＭＡ信号が、前記到来ＣＤＭＡ信号を自動相関信号又は相互相関信号から区別する少なくとも一つの特徴を有しているかどうかを判定する、第２のデータパスと、
前記到来ＣＤＭＡ信号が前記少なくとも一つの特徴を欠いていたら、第２の到来ＣＤＭＡ信号を前記第１のデータパスに入力する手段と、
を備える、ＣＤＭＡ受信機。
【請求項２】
前記第２のＣＤＭＡ信号を前記第１のデータパスに入力する前記手段が、前記到来ＣＤＭＡ信号が前記少なくとも一つの特徴を欠いていたら第２の到来ＣＤＭＡ信号についての前記走査された信号ウインドウのサーチを継続する手段と、前記第２のＣＤＭＡ信号を前記第１のデータパスに直接に入力する手段と、を備えるグループから選択される、請求項１に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項３】
前記第１のデータパス、前記第２のデータパス、及び前記サーチを継続する手段が、単一の集積回路上に位置している、請求項２に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項４】
前記ＣＤＭＡ受信機が全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機である、請求項３に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項５】
さらにセルラー電話送受信機を備えている、請求項４に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項６】
前記少なくとも一つの特徴が、前記到来ＣＤＭＡ信号の所定の信号強度を備えている、請求項５に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項７】
前記少なくとも一つの特徴が、前記到来ＣＤＭＡ信号の所定の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）である、請求項５に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項８】
前記少なくとも一つの特徴が、所望の衛星符号に対する相関よりも強い、異なる衛星符号に対する相関を備えている、請求項５に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項９】
前記少なくとも一つの特徴が、前記第１のデータパスの局部的に生成された符号の遅延に対する相関よりも強い、前記到来ＣＤＭＡ信号の異なる遅延に対する相関を備えている、請求項５に記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項１０】
ＧＰＳ受信機を含むセルラー電話であって、
セルラー電話信号を送信及び受信するセルラー電話送受信機と、
前記セルラー電話送受信機に結合された全方位測地システム（ＧＰＳ）受信機と、
を備えており、前記全方位測地システム（ＧＰＳ）受信機が、
走査された信号ウインドウ内に位置した到来ＧＰＳ信号を、局部的に生成された信号と相関させる第１のデータパスと、
前記走査された信号ウインドウ内に位置した前記到来ＧＰＳ信号をロック信号に対して検証し、前記到来ＧＰＳ信号が、前記到来ＧＰＳ信号を自動相関信号又は相互相関信号から区別する少なくとも一つの特徴を有しているかどうかを判定する、第２のデータパスと、
前記第１のデータパスをモニタし、前記到来ＧＰＳ信号が前記少なくとも一つの特徴を有していなければ、第２の到来ＧＰＳ信号についての前記走査された信号ウインドウのサーチを継続するデータパスエグゼクティブと、
を備えている、セルラー電話。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの特徴が、前記到来ＣＤＭＡ信号の所定の信号強度、前記到来ＣＤＭＡ信号の所定の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、所望の衛星符号に対する相関よりも強い異なる衛星符号に対する相関、前記第１のデータパスの局部的に生成された符号の遅延に対する相関よりも強い前記到来ＣＤＭＡ信号の異なる遅延に対する相関、を備えるグループから選択される、請求項１０に記載のセルラー電話。
【請求項１２】
前記セルラー送受信機と前記ＧＰＳ受信機とが単一の集積回路上に位置している、請求項１１に記載のセルラー電話。
【請求項１３】
ＣＤＭＡ受信機における自動相関及び相互相関を低減する方法であって、
走査された信号ウインドウ内に位置した到来ＣＤＭＡ信号を、第１のデータパスの上で、局部的に生成された信号と相関させるステップと、
前記走査された信号ウインドウ内に位置した前記到来ＣＤＭＡ信号を、第２のデータパスの上で、ロック信号に対して検証するステップと、
前記第２のデータパスを使用して、前記到来ＣＤＭＡ信号が、前記到来ＣＤＭＡ信号を自動相関信号又は相互相関信号から区別する少なくとも一つの特徴を有しているかどうかを判定するステップと、
前記到来ＣＤＭＡ信号が前記少なくとも一つの特徴を欠いていたら、第２の到来ＣＤＭＡ信号についての前記走査された信号ウインドウのサーチを継続するステップと、
を包含する、方法。
【請求項１４】
前記ＣＤＭＡ受信機が全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
データを送信及び受信するためにワイヤレス信号を、前記到来ＣＤＭＡ信号と実質的に並列に受信するステップをさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの特徴が、所望の衛星符号に対する相関よりも強い異なる衛星符号に対する相関、及び、前記第１のデータパスの局部的に生成された符号の遅延に対する相関よりも強い前記到来ＣＤＭＡ信号の異なる遅延に対する相関、を備えるグループから選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
セルラー電話と共存しているＧＰＳ受信機における自動相関及び相互相関を低減する方法であって、
セルラー電話送受信機を使用してセルラー電話信号を送信及び受信するステップと、
走査された信号ウインドウ内に位置した到来ＧＰＳ信号を、第１のデータパスを使用して、局部的に生成された信号と相関させるステップと、
前記走査された信号ウインドウ内に位置した前記到来ＧＰＳ信号を、前記到来ＧＰＳ信号が前記到来ＧＰＳ信号を自動相関信号又は相互相関信号から区別する少なくとも一つの特徴を有しているかどうかを判定する第２のデータパスの上を使用して、ロック信号に対して検証するステップと、
前記第１のデータパスをモニタするステップと、
前記到来ＧＰＳ信号が前記少なくとも一つの特徴を有していなければ、第２の到来ＧＰＳ信号についての前記走査された信号ウインドウのサーチを継続するステップと、
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項の規定に基づいて、２０００年８月２４日付けで出願されたグレゴリー・Ｂ・ツレッキーら（Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｂ． Ｔｕｒｅｔｚｋｙ ｅｔ ａｌ．）による「微弱なＣＤＭＡ信号における自動相関又は相互相関を除去する方法及び装置」という名称の米国予備特許出願第６０／２２７，６７４号の優先権を主張する。この予備出願は、参照によって本願明細書にて援用される。
【０００２】
本願はまた、以下にも関連している。
【０００３】
本願と同日付けで出願されたグレゴリー・Ｂ・ツレッキーら（Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｂ． Ｔｕｒｅｔｚｋｙ ｅｔ ａｌ．）による「微弱なＣＤＭＡ信号における自動相関又は相互相関を低減する通信システム」という名称の米国特許出願第０９／ｘｘｘ，ｘｘｘ号。
【０００４】
本願と同日付けで出願されたグレゴリー・Ｂ・ツレッキーら（Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｂ． Ｔｕｒｅｔｚｋｙ ｅｔ ａｌ．）による「微弱な信号における自動相関又は相互相関を低減する位置サービスシステム」という名称の米国特許出願第０９／ｘｘｘ，ｘｘｘ号。
【０００５】
本願と同日付けで出願されたグレゴリー・Ｂ・ツレッキーら（Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｂ． Ｔｕｒｅｔｚｋｙ ｅｔ ａｌ．）による「微弱な信号における自動相関又は相互相関を低減する方法」という名称の米国特許出願第０９／ｘｘｘ，ｘｘｘ号。
【０００６】
本願と同日付けで出願されたグレゴリー・Ｂ・ツレッキーら（Ｇｒｅｇｏｒｙ Ｂ． Ｔｕｒｅｔｚｋｙ ｅｔ ａｌ．）による「微弱信号環境における自動相関又は相互相関を低減する非天測位置推測（ｄｅａｄ ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ）システム」という名称の米国特許出願第０９／ｘｘｘ，ｘｘｘ号。
【０００７】
これらの出願はすべて、参照によって本願明細書にて援用される。
【０００８】
背景技術
（技術分野）
本発明は、一般的には全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機に関しており、特に、強力なＣＤＭＡ信号が存在するときに微弱な符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）信号における自動相関又は相互相関を低減又は除去するためのシステム、方法、及び装置に関している。
【０００９】
（関連技術）
パーソナル通信システム（ＰＣＳ）装置を含むセルラー電話が普及してきている。音声、データ、及びインターネットアクセスのようなその他のサービスを提供するためのそのような装置の使用は、セルラーシステムユーザに多くの利便性を提供してきている。さらに、双方向ページング、中継無線（ｔｒｕｎｋｅｄ ｒａｄｉｏ）、警察、消防、及び救急部署によって使用される特殊移動無線（ＳＭＲ）のようなその他のワイヤレス通信システムもまた、移動通信には不可欠になってきている。
【００１０】
セルラー及びＰＣＳ領域における現在の傾向（スラスト：ｔｈｒｕｓｔ）は、全地球測位システム（ＧＰＳ）技術とセルラー電話装置及びその他のワイヤレス送受信機との一体化である。例えば、参照によって本願明細書で援用されているクラスナー（Ｋｒａｓｎｅｒ）に対して発行された米国特許第５，８７４，９１４号は、基地局（移動電話交換局（ＭＴＳＯ）としても知られている）がドップラー情報を含むＧＰＳ衛星情報をセルラーデータリンクを使用してリモートユニットに送信し、衛星暦情報を受信又は使用することなく、視野内の衛星に対する擬似レンジを計算するという方法を記述している。
【００１１】
ＧＰＳとセルラー電話との一体化というこの現在の関心は、「９１１」通報（「拡張９１１」又は「Ｅ９１１」とも称される）のような緊急通報が所与のセルラー電話から発信されたときにセルラー電話の位置を５０フィートの範囲内で決定可能にするという新しい連邦通信委員会（ＦＣＣ）規制に端を発している。そのような位置データは、警察、救急、及びその他の法執行や公共サービスの人員、ならびにそのセルラー電話の位置を決定する法的な権利を必要とするか又は有し得るその他の機関を援助する。さらに、移動電話に供給されるＧＰＳデータは、そのセルラー電話のユーザによって、方向、そのセルラーユーザが見つけようとしている他の場所の位置、他のランドマークに対するそのセルラーユーザの相対的な位置の決定、インターネット地図又はその他のＧＰＳマッピング技術などを介したセルラーユーザに対する方向を探すために、使用されることができる。そのようなデータは、Ｅ９１１通報以外に対しても使用されることができ、セルラー及びＰＣＳの契約者に対して非常に有用である。
【００１２】
しかし、Ｋｒａｓｎｅｒにおけるアプローチは、ＧＰＳ専用のデータ供給ウエアハウスに接続できるデータリンクの数によって制限される。システムハードウエアは、ＧＰＳデータを要求しているか又は必要としている各セルラー又はＰＣＳユーザにＧＰＳ情報を伝達するという追加の要件を取り扱うために、アップグレードされる必要がある。この要件は、ワイヤレスシステムによって管理・伝達される通常の音声及びデータトラフィックを取り扱う要件の最上層に置かれる。
【００１３】
しかし、Ｋｒａｓｎｅｒは、都市領域、又は移動受信機からの衛星の視認が制約されるか又は完全に遮られるような異なる環境におけるＧＰＳ衛星信号の獲得という問題を、論じていない。そのような異なる環境に本質的な点は、感度の良い受信機が電磁スペクトルにおけるスプリアス信号を獲得する能力である。
【００１４】
これらのスプリアス信号のいくらかは、移動受信機が獲得しようとしているＧＰＳ衛星から発せられている。移動受信機が可能な全符号のサブセットをスイープし、ノイズレベルより上にある信号を発見すると、その受信機はこの信号にロックする。しかし、受信機は、特に微弱な信号環境において、自らが選択してロックしたその信号が適切な信号であるのかどうかを知る手段を持たない。対象としているＧＰＳ衛星から発せられているスプリアス信号に受信機がロックするというこの種の現象は、「自動相関（ａｕｔｏ‐ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）」と呼ばれる。自動相関は強力な信号環境でも生じることができて、その場合には、獲得された信号が適切な信号ではない。
【００１５】
他のスプリアス信号は、移動受信機の視野線内にあるか、又はマルチパス条件のために移動受信機の視野線内にはないその他のＧＰＳ衛星から発せられて、上述の自動相関のシナリオと同じ問題を引き起こす。しかし、対象の衛星以外のＧＰＳ衛星からスプリアス信号が発せられているときは、その現象は「相互相関（ｃｒｏｓｓ‐ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）」と呼ばれる。
【００１６】
現在、自動相関又は自己相関現象が生じているのかどうかを判定するように設計された方法又は装置は、存在しない。また、そのような現象を補正して、受信機が確実に適切な信号にロックするように設計された方法又は装置も、存在しない。
【００１７】
そのため、当該技術において、自動相関現象又は相互相関現象が生じているかどうかを判定する方法が必要とされていることが分かる。また、当該技術において、自動相関又は相互相関現象を補正して、ＧＰＳ受信機を適切な信号にロックするようにさせる方法も必要とされていることが分かる。また、当該技術において、自動相関現象又は相互相関現象が生じているかどうかを判定する装置も必要とされていることが分かる。また、当該技術において、自動相関又は相互相関現象を補正して、ＧＰＳ受信機を適切な信号にロックするようにさせる装置も必要とされていることが分かる。
【００１８】
（発明の開示）
従来技術における制限を最小化するために、及び本明細書を読み理解することで明らかになるその他の制約を最小化するために、本発明は、自動相関又は相互相関現象が生じているかどうかを判定するシステム、方法、及び装置を開示する。この方法及び装置はまた、自動又は相互相関現象を補正して、ＧＰＳ受信機を適切な信号の上にロックさせるようにする能力も提供する。
【００１９】
本発明はまた、ＧＰＳシステムのような微弱信号ＣＤＭＡシステムにおける自動又は相互相関を除去する方法及び装置も開示している。本発明は、信号の標準的な相関をロック信号の検証と並行して行うことを可能にする並列データパスを使用して、走査された信号ウインドウ内でシステムが適切な信号にロックしているかどうかを判定する。本発明は、複数のＩＣチップ上にある複数のＣＰＵ、二重入力モードを有する単一のＣＰＵを用いて、あるいは、小型で低コストの受信、ダウンコンバージョン、補正、及び検証システム用の単一ＩＣチップソリューションとして、実現されることができる。
【００２０】
本発明にしたがったＣＤＭＡ受信機装置は、第１のデータパスと、第２のデータパスと、サーチを継続する手段とを備えている。前記第１のデータパスは、走査された信号ウインドウ内に位置した到来ＣＤＭＡ信号を、局部的に生成された信号と相関させる。前記第２のデータパスは、前記走査された信号ウインドウ内に位置した前記到来ＣＤＭＡ信号をロック信号に対して検証し、前記到来ＣＤＭＡ信号が、前記到来ＣＤＭＡ信号を自動相関信号から区別する少なくとも一つの特徴を有しているかどうかを判定する。前記サーチ手段は、前記到来ＣＤＭＡ信号が前記特徴を欠いていたら、第２の到来ＣＤＭＡ信号についての前記走査された信号ウインドウのサーチを継続する。
【００２１】
自動相関現象又は相互相関現象が生じているかどうかを判定する方法を提供することは、本発明の目的である。自動相関又は相互相関現象を補正して、ＧＰＳ受信機を適切な信号にロックするようにさせる方法を提供することは、本発明の他の目的である。自動相関現象又は相互相関現象が生じているかどうかを判定する装置を提供することは、本発明の他の目的である。自動相関又は相互相関現象を補正して、ＧＰＳ受信機を適切な信号にロックするようにさせる装置を提供することは、本発明の他の目的である。
【００２２】
（発明を実施するための最良の形態）
ここで図面を参照すると、全体を通じて同じ参照番号は対応する構成部分を表している。
【００２３】
好適な実施形態についての以下の記述では、本願明細書の一部を構成する添付の図面を参照する。これらの図面では、描写によって、本発明が具現化され得る特定の実施形態が示されている。他の実施形態が使用され得ること、及び本発明の範囲を逸脱することなく構造的な変更が成され得ることが、理解されるべきである。
【００２４】
［概観］
ＣＤＭＡ信号環境では、補正されるべき相互及び／又は自動相関問題が生じる。本発明は、検出された信号が信号強度の点で受信機によって期待されるものよりも微弱であるときに、ロックのために使用される信号の検証を実行する。期待される判定された（ロック）信号が強ければ、あるいは少なくとも弱くなければ、そのときには検証は必要とされない。しかし、もし、信号対ノイズ比の測定によって、あるいはその他の方法によって、判定された信号が所定の信号強度より低いことが見出されると、その場合には、受信機は不適切なロック信号を受信しているかもしれず、このために受信機がロックしている信号は自動又は相互相関ゴースト信号であるかもしれない。本発明は、そのような自動及び／又は相互相関問題を低減又は除去する方法を論じる。
【００２５】
図１は、典型的な符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）信号フローを描いている。多くのシステム１００、例えばＧＰＳ受信機システム、セルラー電話システムなどにおいては、ＣＤＭＡ入力信号１０２は、ベースバンド信号へのダウンコンバージョンのためにＲＦダウンコンバータ１０４に入る。これらのベースバンド信号はそれから、ＣＤＭＡ入力信号１０２のデジタルサンプルを獲得するためにサンプラ１０６にてサンプリングされる。典型的には、特にＧＰＳ受信機システム１００においては、これらのサンプルはそれから相関器エンジン１０８に送られ、それから中央処理ユニット（ＣＰＵ）１１０に送られる。
【００２６】
本発明は、信号１１２に対する別のパスがＣＰＵ１１０に到達することを許容する。信号１１２は相関器エンジン１０８内で使用されるものと同じサンプルであって、ＣＰＵ１１２に直接に送られるか、あるいはオプションとして、バッファ１１４を通じて送られる。信号１１２は、典型的にはＡＲＭ７である同じＣＰＵ１１２に処理のために直接に送られることができるが、信号１１２は、別個のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはその代わりに、ＤＳＰとＡＲＭ７とを単一の集積回路（ＩＣ）チップ上に組み込んだＣＰＵ１１２に送られることができる。さらに、相関器エンジン１０８、ＣＰＵ１１０、及びオプションのバッファ１１４は、単一のＩＣチップ上に存在して、システム１００などの低消費電力で小型のパッケージングを可能にすることができる。所望であれば、ＲＦダウンコンバータ１０４も、相関器エンジン１０８、ＣＰＵ１１０、サンプラ１０６、及びオプションのバッファ１１４と一体化されて、単一ＩＣチップシステム１００を提供することができる。さらに、一体化を容易にするために、ＣＰＵ１１０は信号１１６及び１１８を異なるポートで受け取ることができ、あるいは、信号１１６及び１１８が別個のＣＰＵ１１０に送られること、例えば、信号１１６がＤＳＰに送られる一方で、信号１１８はＡＲＭ７に送られることもできる。単一又は複数のＣＰＵ１１０が本発明と共に実現されることができるその他の構成。図１は、本発明の範囲内にある信号フローの可能性を、描写的であるが排他的ではなく示している。
【００２７】
典型的には、通信システムにおいて、ＧＰＳ受信機システム１００は、送信を可能にするセルラー電話システム１２０のような他のシステムと共存している。セルラー電話送受信機１２２は、典型的にはセルラーハンドセット内に位置しており、信号１２４をワイヤレス又はハードワイヤリンク上で送信及び受信することができる。そのようなシステム１２０は、セルラー電話ネットワーク、パーソナル通信システム（ＰＣＳ）ネットワーク内に具現化され、あるいは、パーソナルデータ端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、あるいはデータをワイヤレス又はハードワイヤ通信リンクを介して送信及び／又は受信することができるその他の任意の装置として、具現化されることもできる。
【００２８】
そのような通信システム１２０は、ＧＰＳ受信機システム１００と共存していると、ＧＰＳ受信機システム１００を使用して位置を決定し、その決定された位置を様々な目的に、例えば位置サービス、ワイヤレス送受信機１２２の位置の決定又は計算、所定の又は所望の位置に対する方向の決定、緊急及び／又は法執行人員のためのワイヤレス送受信機１２２の位置のピンポイント決定などのために、使用することができる。
【００２９】
そのため本発明は、ユーザが、恐らくはセルラー電話の内部に位置している自分の移動ＧＰＳ受信機システム１００を、方向の獲得や、近くの関心のある位置、レストラン、又はある種のマッピングの援助無しに位置を見つけることが困難であり得るその他の物理的な位置を見つける援助を得るために使用したいと考えるような、位置サービスシステムにおいて有用である。セルラー電話又はその他の移動装置は、ユーザの位置、地図上でのユーザの位置、ユーザの位置と所望の目的地との間のルート又はルートの一部、あるいは位置サービスのために使用されることができる任意の数のものを、視覚的に又はその他の方法で表示することができる。
【００３０】
さらに、本発明は、非天測位置推測システム（ｄｅａｄ ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）においても有用である。このシステムでは、ジャイロスコープ、走行距離計（ｏｄｏｍｅｔｅｒ）、又はその他のセンサのような少なくとも一つのセンサが、ＧＰＳ受信機システム１００への入力を提供し、ＧＰＳ受信機システム１００の位置の計算を選択的に援助する。そのようなシステムは、典型的には、トンネルあるいはその他の天然の及び人工の構造がＧＰＳ信号の受信と干渉するような平面を走行する自動車で使用されるが、セルラー電話、ワイヤレス送受信機、あるいはその他の装置において、又はこれらと共に、使用されることもできる。
【００３１】
さらに、ワイヤレス送受信機１２２及びＧＰＳ受信機システム１００の双方が典型的には集積回路であるので、パッケージングの容易化、低消費電力、又はその他の理由のために、ＧＰＳ受信機システム１００とワイヤレス送受信機１２２とは単一の集積回路上に位置されることができ、あるいは、ワイヤレス送受信機とＧＰＳ受信機システム１００との間で回路を共有することができる。例えば、ＧＰＳ受信機システム１００がワイヤレス送受信機１２２の中央処理ユニット（ＣＰＵ）１２６を、ＣＰＵ１１０の代わりに、あるいはＣＰＵ１１０と並列に使用して、ワイヤレス送受信機１２２の位置を決定するために必要とされる数学的計算を実行することができる。さらに、ワイヤレス送受信機１２２は、参照周波数１２８をＧＰＳ受信機システム１００に提供する局部発振器のような、回路の他の部分を共有することができる。参照周波数１２８は、ワイヤレス送受信機１２２によって使用される参照周波数と同じであることも、異なることもできる。
【００３２】
ワイヤレス送受信機１２２は、データ１３０をＧＰＳ受信機システム１００から受け取り、且つデータ１３０をＧＰＳ受信機システム１００に提供することができる。ワイヤレス送受信機によって受け取られるデータ１３０は、生のＧＰＳデータ、擬似レンジ、又は決定された位置を含む。ワイヤレス送受信機によって提供されるデータ１３０は、暦情報、時刻情報、及び粗い位置情報を含む。
【００３３】
図２は、本発明にしたがった自動及び相互相関チェックを描いている。
【００３４】
システム２００は、システム２００に入るＲＦ信号２０２を示しており、これはブロック２０４でデシメートされる。デシメートブロック２０４の結果は、ＲＦ信号２０２からの帯域縮小サンプルであり、ブロック２０６として示されている。これらのサンプル２０８は、典型的には図１に示された相関器エンジン１０８を通過する。局部符号２１２がそれから、ブロック２１０にて到来サンプル２０８と相関されて、これがそれから、システム２００がＲＦ入力信号２０２をトラックできるようにトラッカ２１４を通過する。
【００３５】
関連技術の設計は、トラッカ２１４が搬送波又は所望の信号をトラックしているかどうか、あるいはトラッカ２１４が相互相関スパー（ｓｐｕｒ）又は自動相関スパーであり得るスプリアス信号をトラックしているかどうかは、判定しない。本発明は、信号がナビゲーションにおける使用のために認可される前に、トラッカ２１４が正しい又は所望の信号をトラックしているかどうかを検証する方法及びシステムを提供する。
【００３６】
トラックされている信号の信号強度が、ブロック２１６にてチェックされる。信号強度が所定の強度、例えば３５ｄＢ−Ｈｚよりも大きいと、そのときにはシステム２００は、信号が十分に強くてスプリアス信号ではないことを知り、その信号はブロック２１８で認可されて、ブロック２２０のナビゲーションシステムに渡される。しかし、もし信号が十分な強度を有していないと、自動相関チェックブロック２２２に入る。ブロック２２２は、相互相関チェック用と同じブロックであることができ、あるいは、コンピュータコード、ハードウエア回路、あるいはハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、又はここで説明されたものと同様の機能を実行するために使用されるその他の装置及び方法の統合（インテグレーション）であるような異なるブロックであることができる。さらに、ブロック２２２は、スレッショルド信号対ノイズ比（ＳＮＲ）検証、又は自動／相互相関条件が存在しているかどうかを判定するその他のそのような検証であることができる。そのようなチェックブロックは、チェックされる信号の一つの特徴を有することができ、複数の特徴をチェックすることができ、あるいは、自動的に又は手作業で選択される一つ又はそれ以上のチェック対象の特徴から、ユーザの設計又は希望に応じて選択することができる。
【００３７】
サンプル２０６は、パス２２４及びブロック２２６によって示されるように、メモリに記憶される。サンプルが十分なデータを備えていないと、例えば、所定のデータ量未満のデータしか存在しないと、ブロック２２８は、十分なデータがシステムに存在するまでループする。図２に示されているように、システム２００は、処理するために十分なデータが存在するまで、サンプルデータを記憶し続ける。例えば、ＧＰＳシステムにおいて、信号が適切な信号であるかどうかを決定する処理を実行するには、２ｍｓｅｃのデータが望まれる。
【００３８】
ブロック２３０は、ブロック２１４にてトラックされた（あるいはロックされた）信号が信号ウインドウ内の適切な信号であるかどうかを判定するための、記憶されたデータの処理を示している。相互相関状態では、適切な信号は、所望の（又は現在の）衛星符号に対する相関よりも強い、異なる衛星符号に対する相関によって判定されることができる。自動相関状態では、適切な信号は、局部的に生成された符号の遅延よりも強い、同じ衛星符号の異なる遅延に対する相関によって判定されることができる。決定ブロック２３２は、信号が適切な信号であること又はそうではないことを、システム２００が再びＳＮＲ検証又はその他の方法を介して検証することを示している。
【００３９】
到来信号に対して第２のパス上に存在する検証信号に対して使用される相関方法は、サンプルデータとトラックされた信号（ロック対象の信号）の同じｐｍ符号及び局部参照周波数との間の相関の計算、サンプルデータとトラックされた信号とは異なるｐｍ符号であるが同じ局部参照周波数との間の相関の計算、サンプルデータとトラックされた信号のｐｍ反復周波数の倍数である同じｐｍ符号及び局部参照周波数との間の相関の計算、サンプルデータとロックされた信号のｐｍ反復周波数の倍数である異なるｐｍ符号及び異なる局部参照周波数との間の相関の計算、ならびにその他の相関及び方法を含む。信号が適切な信号であれば、その信号はパス２３４を介して検証されて認可される。信号が適切な信号でなければ、そのときには、トラッカ２１４は適切な信号にリダイレクトされるか又はその他の方法で制御される。この適切な信号は、ブロック２３０で判定されたものである。
【００４０】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施形態を描いている。
【００４１】
システム３００は、ダウンコンバータ１０４に入るＧＰＳクリア／獲得（粗／獲得としても知られている）（Ｃ／Ａ）（ＣＤＭＡフォーマットされたＲＦ信号）データ１０２を示しており、このダウンコンバータ１０４は、ＣＤＭＡ信号を処理用にベースバンドにダウンコンバートする。ダウンコンバータは、信号をサンプルブロック１０６の一部であるデシメータ２０４に渡す。これらは直列シフトレジスタ３０２に渡され、それから、２つの付加レジスタ、並列レジスタ３０４及びシフトレジスタ３０６に各々並列に配置される。シフトレジスタ３０６はロードされ、その後にレジスタ３０６からシフトアウトされる。一方、並列レジスタ３０４はロードされ、ＣＰＵ１１０によって直接に読み出される。並列レジスタ３０４は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１１６に直接に伝達される信号１１６を提供し、シフトレジスタ３０６は信号を相関器エンジン１０８に提供する。ドップラーローテータ３０８は、相関器１０８に供給された信号を周波数的に適切に整列させるために使用される。
【００４２】
符号器２１２から発せられた局部符号は、サンプラ１０６からのサンプリングされた信号内でロックされるべき適切な信号を判定するために、到来サンプルに対して相関させるために使用される。信号は蓄積器３１０に蓄積され、ピーク検出器３１２が、トラッカに渡される信号を判定する。これが、図１に示されている信号１１８である。符号器２１２は、時間及び／又は位相的にシフトされて、相関を援助する。このシフトは、典型的には別個の回路で行われ、本発明では、到来信号が自動相関又は相互相関信号であると判定されるとデータパスエグゼクティブによって行われることができる。
【００４３】
図４は、本発明のサンプルブロックの詳細を描いている。
【００４４】
システム４００は、直列シフトレジスタ３０２に供給するデシメータ２０４を示しており、直列シフトレジスタ３０２は各々が並列にそれらのデータを直列シフトレジスタ３０４及び３０６に記憶する。明瞭化のために、並列レジスタ３０４及びシフトレジスタ３０６は、並列レジスタ３０４Ｉ、３０４Ｑ及びシフトレジスタ３０６Ｉ、３０６Ｑとして示されており、レジスタがＩデータ又はＱデータをそれぞれ含んでいるかどうかを示す。シフトレジスタ３０６はそれらのデータをドップラーローテータ３０８に渡し、並列レジスタ３０４はそれらの並列データ、すなわち信号１１６を、ＣＰＵ１１０に直接渡す。ふたたび、ＣＰＵ１１０は、ドップラー回転された相関信号を処理する同じＣＰＵであることができ、又は別個のＣＰＵであることができる。さらに、もしＣＰＵが別個であっても、所望であれば、それらは単一のＩＣチップ上に共存されることができる。
【００４５】
付加的な制御線が、ＣＰＵ１１０をキャプチャブロック（サンプラ）１０６に結合する。線４０２Ｉ及び４０２Ｑは、関連するシフトレジスタ３０６Ｉ及び３０６ＱからＣＰＵ１１０がそれぞれデータを読み出すときを示している。さらに、データ利用可能ステータス線４０４Ｉ及び４０４Ｑは、ハイ又はローのいずれかの既知の値に設定され、並列レジスタ３０４Ｉ及び／又は３０４Ｑが読み出し用に利用可能であることをＣＰＵ１１０に伝える。ひとたび並列レジスタ３０４Ｉ及び／又は３０４Ｑが読み出されると、データ利用可能ステータス線４０４Ｉ及び／又は４０４Ｑはクリアされることができる。
【００４６】
［処理チャート］
図５は、本発明を実行するために使用されるステップを描いたフローチャートである。
【００４７】
ブロック５００は、走査された信号ウインドウ内に位置した到来ＣＤＭＡ信号を、第１のデータパスの上で、局部的に生成された信号と相関させるステップを描いている。
【００４８】
ブロック５０２は、前記走査された信号ウインドウ内に位置した前記到来ＣＤＭＡ信号を、第２のデータパスの上で、第１のデータパスのロック信号に対して検証するステップを描いている。
【００４９】
ブロック５０４は、前記第２のデータパスを使用して、前記到来ＣＤＭＡ信号が、前記ロック信号又は局部的に生成された信号を自動相関又は相互相関信号から区別する少なくとも一つの特徴を有しているかどうかを判定するステップを描いている。
【００５０】
ブロック５０６は、前記ロック信号が前記少なくとも一つの特徴を欠いていたら、第２の到来ＣＤＭＡ信号についての前記走査された信号ウインドウのサーチを継続するステップを描いている。
【００５１】
［まとめ］
本願明細書における本発明の記述は本発明の特定の実施形態を述べているが、本発明の範囲は、ここに記述されていない本発明の他の実施形態を含んでいる。
【００５２】
要約すると、本発明は、微弱な信号条件の間に生じる自動相関又は相互相関現象を低減又は除去するためのシステム、方法、及び装置を説明している。本発明に従った装置は、自動又は相互相関現象を補正して、ＧＰＳ受信機を適切な信号上にロックさせる能力も提供する。
【００５３】
本発明に従ったＣＤＭＡ受信機装置は、第１のデータパスと、第２のデータパスと、サーチを継続する手段とを備えている。前記第１のデータパスは、走査された信号ウインドウ内に位置した到来ＣＤＭＡ信号を、局部的に生成された信号と相関させる。前記第２のデータパスは、前記走査された信号ウインドウ内に位置した前記到来ＣＤＭＡ信号をロック信号に対して検証し、前記到来ＣＤＭＡ信号が、前記到来ＣＤＭＡ信号を自動相関信号から区別する少なくとも一つの特徴を有しているかどうかを判定する。前記サーチ手段は、前記到来ＣＤＭＡ信号が前記特徴を欠いていたら、第２の到来ＣＤＭＡ信号についての前記走査された信号ウインドウのサーチを継続する。
【００５４】
本発明の好適な実施形態の上記の記述は、描写及び記述の目的で提示されてきた。網羅的であること、又は本発明を開示された厳密な形態に制限することは、意図されていない。上記の教示に照らして、多くの改変及び変更が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明ではなく、ここに添付されている請求項によって制限されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的なＣＤＭＡ信号フローを描く図である。
【図２】本発明に従った自動及び相互相関チェックを描いた図である。
【図３Ａ】本発明のある実施形態を描いた図である。
【図３Ｂ】本発明のある実施形態を描いた図である。
【図４】本発明のサンプルブロックの詳細を描いた図である。
【図５】本発明を実現するために使用されるステップを描いたフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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