相互相関スプール緩和のための装置および方法
複数のピーク測定値から、ペアを形成するために、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値および第２のキャリア対ノイズ密度を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと、第１のキャリア対ノイズ密度推定値および第２のキャリア対ノイズ推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと、第１のドップラーオフセット測定値および第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと、キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと、ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと、を備える相互相関スプール緩和のための装置および方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に相互相関スプール緩和のための装置および方法に関する。特に、本開示は、ＧＮＳＳ受信機の中の衛星信号干渉を緩和することに関する。
【関連出願】
【０００２】
「Cross-Correlation Mitigation Method and Appratus For Use In A Global Positioning System Receiver」と題されたロー（Roh）による米国特許７，２０９，０７６は、本願明細書に参照されることによってここに組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機は、複数の地球の軌道を回るＧＮＳＳ衛星および／または擬似衛星（pseudolites）（「ＧＮＳＳソース」としてここにまとめて呼ばれる）から同時に送信された測距信号の相対的な到着時刻（ＴＯＡ）を計算することによって位置を決定する。ＧＮＳＳソースは、測距信号に加えてタイミングおよび衛星軌道（例えば、エフェメリス）データを送信する。ここに記述されるように、ＧＮＳＳソースは、アメリカの全地球測位システム（ＧＰＳ）、ロシアのグロナスシステム、ヨーロッパのガリレオシステム、衛星システムの組み合わせから衛星を使用する任意のシステム、あるいは将来開発される任意の衛星システム（まとめて「ＳＰＳ」または「衛星測位システム」と呼ばれる）を含むことができる。更に、いくつかの位置測定システムは、擬似衛生あるいは衛星と擬似衛星の組み合わせを利用する。擬似衛星は、ＳＰＳによって与えられた時刻で同調するキャリア信号で変調された、（ＧＰＳあるいはＣＤＭＡセルラ信号に似ている）ＰＮコードのような、測距コードをブロードキャストする地上の送信機である。擬似衛星は、周回軌道衛星からのＳＰＳ信号が利用できない状況で役立つ。ここに参照されるように、ＧＮＳＳソースは、ＳＰＳ、擬似衛星、あるいはそれらの組み合わせを含む。
【０００４】
ＧＮＳＳ受信機は、様々なＧＮＳＳソースに対する擬似距離を決定し、計算された擬似距離、タイミングおよびエフェメリスデータを使用して受信機の位置を計算する。擬似距離は、各ＧＮＳＳソースからの受信信号とローカル基準関数との間で測定された時間遅延（別名コード位相）値である。ＧＮＳＳソース信号の獲得は、数分までで取ることができ、低い誤り率を達成するために十分強い受信信号を使用して達成されなければならない。
【０００５】
各ＧＮＳＳソースは、位置決めアプリケーションのために必要とされる時刻（ひいては距離）精度を提供するために位相が使用されるコードによって変調されるＲＦ信号を送信する。あるシステムでは、擬似距離ノイズ（ＰＮ）測距コードが各ＧＮＳＳソース（例えば、アメリカのＧＰＳシステム）に対してユニークである一方、他のシステムでは、共通コードが使用されるが、キャリア周波数がＧＮＳＳソース（例えば、ロシアのグロナスシステム）に対してユニークである。加えて、ＲＦ信号は、さらにナビゲーションデータメッセージによって変調される。１つの例では、ＧＰＳソースは、同時期に同じキャリア周波数を使用して送信する。したがって、ＧＮＳＳ受信機は、既知の符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）技法によって各ＧＮＳＳソース信号を判別する。ＰＮコードは、互いにほとんど直交する（相関しない）ように選択される。制限ではなく説明の目的のために、以下の記述は、主としてＣＤＭＡ衛星システムに集中させる。
【０００６】
ＧＮＳＳ受信機のための位置情報を決定するために、信号の送信と受信機でのその受信との間の時間が必要である。時差は、（例えば）ナビゲーションメッセージのデータストリームを復調し、フレームおよびビット同期を使用することによって部分的に決定され得る間、受信信号のＰＮコード位相オフセットがより正確に時刻を決定するために使用される。特定の衛星のためのコード位相オフセットの最初の決定は、その衛星の獲得と称される。
【０００７】
一般に、他のいくつかのＧＮＳＳソースと共通視界にある所望のＧＮＳＳソースを獲得し追跡するために、ＧＮＳＳ受信機は、２次元基準関数を生成するために、ドップラーオフセットを含むキャリア信号とユニークＰＮコードを反復することができる。その後、ＧＮＳＳ受信機は、時間遅延およびドップラーオフセットの中でインデックスを付けられた２次元相関関数を得るために、（ＧＮＳＳ受信機によって受信された多くのＧＮＳＳソース信号の合成物である）受信信号を２次元基準関数と相関させることができる。最大相関は、基準関数のドップラーオフセットおよび時間遅延が所望の信号のドップラーオフセットおよび着信してくるＰＮコードの時間遅延と一致していた場合に生じる。獲得後、ＧＮＳＳ受信機は、（受信機と衛星との間の相対速度で変化する）ドップラーオフセットおよび時間遅延の調整を継続することによって所望の信号の追跡を維持する。
【０００８】
一般に、異なるＧＮＳＳソースから送信された信号は、（別のものとほぼ直交している）ユニークＰＮコードおよび／またはユニークキャリア周波数を使用するので、互いの干渉が重要ではなくなる。干渉レベルは、受信信号の相対的な振幅に依存する。いくつかの条件の下で、ＧＮＳＳソースによって送信された１つまたは複数の信号は、他のＧＮＳＳソースによって送信された信号と比較して減衰させる可能性がある。強いＧＮＳＳ信号の存在は、より弱いＧＮＳＳ信号を追跡する能力を低減することができる干渉を生み出す。
【０００９】
１つの例において、相互相関スプール（cross-correlation spurs）（本当の自己相関ピークとして誤って宣言され、そのために偽の獲得を生じる別のＰＮコードと１つのＰＮコードを相関する場合のスプリアスの最大値）は、干渉しているＧＮＳＳソースが所望のＧＮＳＳソースの探索周波数と関連してある周波数で受信される場合に生成される。１つの例では、ＧＰＳ衛星のＣ／Ａ（粗い／獲得）ＰＮコードが１ｍｓの周期を有しているので、最も重要な相互相関最大値は、干渉しているＧＰＳ衛星と所望のソースとの間のドップラー差が１ｋＨｚの倍数（ＰＮコード周期の逆数）である場合に生じる。さらに、他の周波数でより弱い相互相関スプールがあり得る。これらの相互相関スプールは、例えば、あるドップラー差および／またはアンテナ利得条件の下で、誤った取得を引き起こす可能性がある。１つの例において、所望のソースは、低仰角であり、マルチパスロスに苦しみ、より大きな多重通路損失に苦しみ、より大きな大気のロスを有する、および／または高仰角にある干渉ソースと全てを比較してより低いアンテナ利得で受信され得る。この例において、所望の基準信号と（干渉ソースからの）所望されない信号との間の関係する相対相互最大値は、相対的に高くなり得る、それは、誤った獲得を引き起こす（すなわち、相関関数の中のスプリアスピークを生成する受信信号が衛星Ｂからのものであった場合、受信機は、衛星Ａから獲得したことを決定し得る）。これらのスプリアス相互相関の最大値の結果として、ＧＮＳＳ受信機は、続いて追跡することができない所望しない信号を誤って獲得し、それは一般に正しくない位置決定につながる。
【発明の概要】
【００１０】
相互相関スプール緩和のための装置および方法が開示される。１つの態様によれば、相互相関スプール緩和のための方法は、複数のピーク測定値から、ペアを形成するために、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット、および第２のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと；第１のキャリア対ノイズ密度推定値および第２のキャリア対ノイズ密度推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと；第１のドップラーオフセット測定値および第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと；キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと；ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと；を備える。
【００１１】
別の態様によれば、ＧＮＳＳ受信機は、複数のピーク測定値上で相互相関テストを実行するためのデジタルシグナルプロセッサを備え、このデジタルシグナルプロセッサは、以下を実行するための処理ユニットを含む：複数のピーク測定から、ペアを形成するために、キャリア第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値尾と第１のドップラーオフセット測定値、および第２のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと；第１のキャリア対ノイズ密度推定値および第２のキャリア対ノイズ密度推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと；第１のドップラーオフセット測定値および第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと；キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと；ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと；を備える。１つの態様では、ＧＮＳＳ受信機はＧＰＳの受信機である。
【００１２】
別の態様によれば、その上に格納されたプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体は、複数のピーク測定から、ペアを形成するために、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値、および第２のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択するプログラムコードと；第１のキャリア対ノイズ密度推定値および第２のキャリア対ノイズ密度推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算するプログラムコードと；第１のドップラーオフセット測定値および第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算するプログラムコードと；キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較するプログラムコードと；ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較するプログラムコードと；を備える。
【００１３】
他の態様が以下の詳細な説明から当業者に容易に明白となるであろうことが理解される。ここで、それは、実例を通じて様々な態様を示し、記述され得る。図面および詳細な説明は、限定としてではなく、本質の例証としてみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】典型的なＧＮＳＳシステムを示す。
【図２】ＧＮＳＳ受信機の典型的なブロック図を示す。
【図３】ＧＮＳＳ受信機の中の相互相関スプールを緩和するために相互相関テストの典型的なフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
付加された図面に関連して以下で述べる詳細な説明は、本開示の様々な態様の説明として意図したものであり、本開示が実行され得る唯一の態様を表わすように意図したものではない。この開示に記述された各態様は、例示あるいは本開示の実例として単に与えられ、他の態様にわたって優先あるいは有利であるものとして必ずしも解釈されるべきではない。詳細な説明は、本開示の完全な理解を提供する目的のために特定の詳細を含む。しかしながら、本開示は、これらの特定の詳細を用いず実行されることが当業者に対して明白であろう。いくつかの実例では、既知の構造およびデバイスは、本開示の概念を不明瞭にしないためにブロック図の形式で示される。頭字語および他の記述的な用語は、利便性および明瞭さのために単に使用され、開示の範囲を限定するようには意図されない。
【００１６】
様々な実例となる論理ブロック、モジュール、およびここに記述された回路は、１つまたは複数のプロセッサでインプリメントされ、実行され得る。プロセッサは、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサのような、特殊利用プロセッサ、あるいはソフトウェアをサポートすることができる他のハードウェアプラットホームのような、汎用プロセッサであり得る。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、あるいは任意の他の用語で呼ばれようとも、ソフトウェアは、命令の任意の組み合わせ、データ構造、あるいはプログラムコードを意味するために広く解釈されるものとする。代替として、プロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コントローラ、マイクロコントローラ、ステートマシン、個別のハードウェアコンポーネントの組み合わせ、あるいはそれらの任意の組み合わせであり得る。様々な実例となる論理ブロック、モジュール、およびここに記述された回路は、さらにソフトウェアを格納するためのコンピュータ可読媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、さらに１つまたは複数の記憶デバイス、伝送回線、あるいは他の物理媒体を含み得る。
【００１７】
ＧＮＳＳ受信機システム
図１は、複数のＧＮＳＳソース１０４、１０５、１０６、１０７からＧＮＳＳアンテナ１０３を介して複数の受信信号を受信するためのＧＮＳＳ受信機１０２を含む典型的なＧＮＳＳシステム１００を示す。典型的には、最低４つのＧＮＳＳソースは、３次元の中のＧＮＳＳ受信機１０２の位置を決定し、ＧＮＳＳ受信機クロックバイアスを解決するために要求される。しかしながら、当業者は、視界内のＧＮＳＳソースの数が図１に示された４つより多い、あるいは少なくできることを理解するだろう。受信信号を受信した後、ＧＮＳＳ受信機１０２は、位置推定値を生み出すために受信信号を処理する。
【００１８】
図２は、ＧＮＳＳ受信機２００の典型的なブロック図を示す。図２は、受信機の特定のインプリメンテーションを示し、ＣＤＭＡ衛星信号を処理する例を記述する。他のインプリメンテーションが可能である；例えば、受信機は、さらに（ＧＬＯＮＡＳＳ信号のような）周波数分割多重化信号を処理し、処理を別に実行し得る（例えば、周波数ダウンコンバージョンおよび処理は、別に処理され得る）。例証されたＧＮＳＳ受信機２００は、以下のコンポーネントを含む：ＧＮＳＳアンテナ２０２、プレフィルタ／プレ増幅器２０４、周波数変換器２０６、周波数基準ユニット２０８、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ２１０、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２１２、ナビゲーションプロセッサ２１４、および制御／ディスプレイユニット２１６。ＧＮＳＳソース１０４、１０５、１０６、１０７によって送信されたＲＦ（ＣＤＭＡ）信号は、ＧＮＳＳアンテナ２０２によって受信され、フィルタにかけられたＣＤＭＡ信号２０５を作るために広帯域周波数選択および低ノイズ増幅のためにプレフィルタ／プレ増幅器２０４に入力される。フィルタにかけられたＣＤＭＡ信号２０５は、その後、中心周波数を低くし、ダウンコンバートされたＣＤＭＡ信号２０７を作るために、周波数変換器２０６に入力される。ダウンコンバートされたＣＤＭＡ信号２０７は、デジタル化されたＣＤＭＡ信号２１１を作るためにＡ／Ｄコンバータ２１０に入力される。デジタル化されたＣＤＭＡ信号２１１は、その後ＤＳＰ２１２に入力される。ＤＳＰ２１２は、Ｎ個までのＧＮＳＳソースからのキャリア周波数およびＰＮコードを同時に追跡するためにＮ個の並列信号処理チャネルを含む。ＤＳＰ２１２は、ピーク測定値を生成するためにデジタル化されたＣＤＭＡ信号２１１を基準関数と相関させる。当業者は、Ｎが特定のアプリケーションあるいはシステムのために任意の実現可能な数になることができることを理解するだろう。各信号処理チャネルは、ＰＮコードおよびキャリア位相測定値と同様にナビゲーションメッセージデータ復調を実行するＰＮコードループおよびキャリア位相追跡を含む。１つの態様では、各信号処理チャネルは、ＧＮＳＳソースおよびＧＮＳＳ受信機相対距離と関係する擬似距離測定値２１２ａを生み出す。別の態様では、各信号処理チャネルは、ＧＮＳＳソースおよびＧＮＳＳ受信機相対速度と関係するドップラーオフセット測定値２１２ｂを生み出す。擬似距離測定２１２ａ、ドップラーオフセット測定２１２ｂ、および変調ナビゲーションメッセージデータ２１２ｃは、その後ナビゲーション２１４に入力される。ナビゲーションプロセッサ２１４は、擬似距離測定値２１２ａ、ドップラーオフセット測定値２１２ｂ、および変調ナビゲーションメッセージデータ２１２ｃを受理し、位置推定値２１５を作る。位置推定値２１５は、その後ユーザにディスプレイするために制御／ディスプレイユニットに入力される。追加として、ＧＮＳＳ受信機２００は、周波数変換器２０６のための周波数基準、Ａ／Ｄコンバータ２１０のためのサンプリングクロック、およびＤＳＰ２１２のためのデジタルタイミング信号を生成する周波数基準ユニット２０８を含む。
【００１９】
１つの態様では、ＧＮＳＳ受信機２００は、ＤＳＰ ２１２の中のデジタル相関器あるいは整合フィルタのような複数の相関器２２２を含む。デジタル相関器は、各ＧＮＳＳソースによって送信された各ＲＦ信号のためのユニークＰＮコードに一致し、様々なＧＮＳＳソースによって送信されている複数の同時のＲＦ信号の間を判別するために使用される。
【００２０】
１つの態様では、制御／ディスプレイユニット２１６は、ＧＮＳＳ受信機２００とユーザとの間のヒューマンユーザインタフェースを提供する。制御／ディスプレイユニット２１６は、オペレータデータエントリを許可し、状況およびナビゲーション解法パラメータをディスプレイし、多くのナビゲーション機能へのアクセスを許可する。１つの態様では、制御／ディスプレイユニット２１６は、ナビゲーションプロセッサ２１４によって計算される位置推定値２１５を提供する。１つの態様では、制御／ディスプレイユニット２１６は、リモートプロセッサあるいはユーザに処理したデータを送信するために、これに限定されるものではないが通信トランシーバのような外部入力／出力デバイス（示されない）に接続される。
【００２１】
１つの態様では、周波数基準ユニット２０８は、周波数エラーに対する修正のために、ナビゲーションプロセッサ２１４あるいは（示されていない）他のプロセッサからタイミング修正を受け取る。１つの態様では、タイミング修正は、ＤＳＰ２１２の内で実行される。
【００２２】
上で注意したように、当業者は、図２に例証されたコンポーネントが例示としてのみ示され、ＧＮＳＳ受信機が図２に示されたコンポーネントより少ないコンポーネントを含むことができ、依然として本開示の精神および範囲内であることを理解するだろう。同様に、ＧＮＳＳ受信機は、図２に示されない追加のコンポーネントを含むことができ、またはＧＮＳＳ受信機は、図２に示されるコンポーネントおよび図２に示されないある他のコンポーネントを含むことができ、依然として本開示の精神および範囲内にある。１つの例において、ＧＮＳＳ受信機２００は、プロセッサユニット２１３を含むことができる。図２に例証された例では、プロセッサユニット２１３は、デジタルシグナルプロセッサ２１２の一部である。いくつかのインプリメンテーションでは、プロセッサユニット２１３は、デジタルシグナルプロセッサ２１２からの個別のコンポーネントである。プロセッサユニット２１３は、ＧＮＳＳ受信機のための全体の制御および管理機能を提供し得る。１つの態様では、プロセッサユニット２１３は、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、および関連するソフトウェアを含む。１つの態様では、ＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳの受信機である。
【００２３】
ＧＮＳＳ信号フォーマット
（ＧＮＳＳ受信機による）各受信信号は、以下の形で表わされ得る：
【数１】
【００２４】
ここで、Ａｋは、ＧＮＳＳソースｋからの信号振幅であり、Ｐｋは、ＧＮＳＳソースｋのためのＰＮコードであり、Ｍｋは、ＧＮＳＳソースｋのためのナビゲーションメッセージであり、ｆｋは、キャリア周波数であり、φｋは、キャリア位相であり、ｄは、到着の時間として解釈され得る時間遅延であり、Ｒｋは、ＧＮＳＳソースｋのためのドップラー効果によるチップレートの周波数オフセット（ドップラーオフセットと称される）である。ＰＮコードＰｋは、特定の数学的な最適化技法によって特別の数学的な最適化手法によって低い相互相関指標を得るために選択される。１つの態様では、ＰＮコードＰｋは、低い相互相関特性でゴールドコード（Gold codes）となることが選択される。
【００２５】
１つの態様では、ＧＮＳＳソースは、（原始周波数基準によって）同じ周波数でこれらのＲＦ信号を送信するが、ＧＮＳＳ受信機で見られるようにキャリア周波数ｆｋは、異なるドップラーオフセットによって異なり得るドップラーオフセットは、式（１）の中のパラメータＲｋによって示されるように、ＰＮコードがさらにわずかに異なるチップレートを有することを引き起こさせる。１つの態様では、ＧＮＳＳソースは、ＧＰＳソースであり、ＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳ受信機である。ＧＮＳＳソースのためのドップラーオフセットは、特定の時刻で一般にすべて異なり、特定のＧＮＳＳソースのためのドップラーオフセットは、時刻と共に変化する。
【００２６】
相関処理
ＧＮＳＳ受信機２００は、受信信号をローカル基準関数ｆ（ｔ）＝Ｐｋ（ｔ）と相関させることによって所望の信号の到着時刻を決定する。例えば、上記式（１）のキャリア周波数ｆｋは既知（あるいは正確に推定される）と仮定する；その後、式（１）のｆｋは、ゼロにセットされる。ノイズがない状態では、Ｇｋが（Ｒｋが小さいと仮定して）ローカル基準Ｐｋ（ｔ−ｓ、０）を乗算し、その後、ｍｋが変化しないようないくつかのＰＮフレームの期間にわたって積分される、その結果式（２）は、以下のようになる：
【数２】
【００２７】
ここで、ローカル基準関数は、共通時間源に対して相対時間遅延ｓを有する。実際には、相関処理は、異なる仮定された時間遅延に対してｓをセットすることによって式（２）の中の積分を実行する。ローカル基準関数が所望の信号で時間遅延に整列される場合、ｓ＝ｄおよび式（２）の被積分関数は、ｒｋｋ（ｄ，ｓ，Ｒｋ）のための最大の所望の相関値を生み出すために最大化される。ｓがｄと等しくない場合、被積分関数は、最大化されず、０について擬似乱数的な手法で変化する。ここで、Ｔ＝ＮＴＣ（ここで、ＴＣは、ＰＮコードのチップ期間であり、Ｎは、整数である）である場合において、ｓ＝ｄである場合、式（２）は、以下のように簡単化される
【数３】
【００２８】
獲得処理は、異なる時間遅延仮説ｓのための式（２）の相関演算を実行することによって所望の信号の到着時刻を決定することができる。最大の所望の相関出力を生み出す時間遅延値ｓ＝ｄは、所望の信号到着時刻のための推定値である。１つの態様では、相関処理は、系列相関として、並列相関として、あるいは一致したフィルタリングによってＤＳＰ２１２で実行される。
【００２９】
干渉考察
上記の議論は、基準関数および所望の信号が同じＰＮ測距コードを用いると仮定している。一般に、合成受信信号は、異なるＰＮ測距コードおよびドップラー周波数オフセットを有する他のＧＮＳＳ信号をさらに含む。例として、ＰＮコードＰｑを有するＧＮＳＳソースｑは、
【数４】
【００３０】
によって与えられた相互相関出力を生み出すソースｋと関連する異なるコードＰｋと相関させる。ここで、δは、基準関数ｆ（ｔ）＝Ｐｋ（ｔ）と所望しないＧＮＳＳソースｑとの間の不一致による残余周波数エラーである。
【００３１】
一般に、式（４）の被積分関数がＰＮ測距コードＰｑおよびＰｋの低い相互相関特性による単一性（unity）と比較して小さくなるが、干渉振幅Ａｑがある時間遅延ｓで所望の振幅Ａｋと比較して大きい場合、相互相関出力ｒｋｑは、自己相関出力ｒｋｋと比較してまだ高い。所望の信号が伝播環境によってブロックされるあるいは極度に減衰する場合、式（４）の相互相関スプールは、ＧＮＳＳ受信機への偽の信号として現われることができる。したがって、相互相関スプールの存在を検出し、所望の信号の獲得および処理に対するそれらの影響を低減することは望ましい。
【００３２】
相互相関スプールは、干渉する強いＧＮＳＳソースが別のＧＮＳＳソースの探索周波数と関連してある周波数で受信した場合に生成される。相互相関スプールは、識別されるために必要とされ、よい性能を保証するために測定値から取り除かれる。１つの態様では、相互相関テストは、相互相関スプールおよび実際のピーク測定値が強度および周波数にある違いを有するという事実に基づく。１つの態様では、ＧＮＳＳソースのペアからのピーク測定値が（例えば、２つのＧＮＳＳソースごとを測るペアを）得られ、相互相関テストは、Ｃ／Ｎｏ（キャリア対ノイズ密度）が異なるかどうか相互相関スプールとして弱いピーク測定値を識別し、ドップラー差は、マスク（すなわち相互相関テストのために定義されたしきい値内の）のうちの任意の内側である。
【００３３】
図３は、ＧＮＳＳ受信機の中の相互相関スプールを緩和するために相互相関テストの典型的なフローチャートを示す。相互相関アルゴリズムは、レポートされたピーク測定値をデータベース中の他のすべてのＧＮＳＳソースのピーク測定値と比較する。１つの例において、データベースは、測定値データベースおよび個々の対象データベースを含むことができる。ここで、対象データベースは、実際のピークであろうと決定したピーク測定値を格納する。テストを失敗するピーク測定値は、相互相関スプールとしてフラグを立てられ、さらなる処理から取り除かれる。
【００３４】
１つの態様では、相互相関テストは、任意のサンプリングレートに対して同じである。その入力は、２つのピーク測定値（例えば、Ｃ／Ｎｏ推定値、ドップラー推定値、２つのピーク測定値と関連するコヒーレントおよび非コヒーレント積分時間）であり、その出力は、２つの入力ピーク測定値のいずれかが相互相関スプールかどうかである。
【００３５】
ブロック３０５において、相互相関テストは、ブロック３１０に進むために開始される。ブロック３１０において、ＧＮＳＳペアを形成するために、１つのＧＮＳＳソースピーク測定値および第２のＧＳＮＮソースピーク測定値を選択し、その後ブロック３１５に進む。ブロック３１５において、ＮＧＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値と比較することによってより強いＧＮＳＳソースピーク測定値およびより弱いＧＮＳＳソースピーク測定値を決定する。ブロック３１７において、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値は、非相互相関しきい値（Thnot-cross-corr）と比較される。１つの例において、Thnot-cross-corrは、３７ｄＢ−Ｈｚである。より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値がThnot-cross-corrより大きい場合、ブロック３５５に進む。この場合、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値は、相互相関スプールではない。他方で、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値がThnot-cross-corrより大きくなかった場合、ブロック３２０に進む。ブロック３２０において、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値のＣ／Ｎｏからより強いＧＮＳＳソースピーク測定値のＣ／Ｎｏを引くことによってＣ／Ｎｏ差を計算する：
（Ｃ／ＮＯ）diff＝（Ｃ／ＮＯ）weak−（Ｃ／Ｎｏ）strong
ブロック３２５において、ＧＮＳＳソースピーク測定値と関連したドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算し、その後ブロック３３０に進む。１つの例において、モジュロ１ｋＨｚ演算が使用される。
（Ｄｏｐｐ）diff＝（Ｄｏｐｐ）weak−（Ｄｏｐｐ）strongＤｏｐｐweak
は、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連したドップラーオフセット測定値である。Ｄｏｐｐstrongは、より強いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連したドップラーオフセット測定値である。
【００３６】
ブロック３３０において、相互相関マスクテーブルからより弱いＧＮＳＳソースの探索モードに基づいて、マスク（別称しきい）値のセット（Δ（Ｃ／Ｎｏ）、キャリア対ノイズ密度しきい値、ΔＤｏｐｐＡ最少ドップラーしきい値、およびΔＤｏｐｐＢ最大ドップラーしきい値）を選択する。１つの例において、マスク値の異なるセットは、相互相関マスクテーブルに含まれる。マスク値の異なるセットは、より弱いＧＮＳＳソースの異なる探索モードのために使用される。当業者は、システムアプリケーションあるいは本開示の精神および範囲に影響を及ぼさない範囲での設計選択に基づいて選択される。
【００３７】
ブロック３３５および３４０において、計算されたＣ／Ｎｏ差およびドップラー差（つまり、（Ｃ／Ｎｏ）diffとＤｏｐｐdiffがマスク（別称しきい）値と比較される）がブロック３３０で選択される。特に、ブロック３３５において、Ｃ／Ｎｏ差の絶対値、つまり（Ｃ／Ｎｏ）diffがΔ（Ｃ／Ｎｏ）を超えるあるいは等しいかどうか決定する。超えない場合、ブロック３４５に進む。超える場合ブロック３４０に進む。ブロック３４０において、ドップラー差ＤｏＰＰdiff、モジュロ１ｋＨｚの絶対値がΔＤｏｐｐＡを超えるあるいは等しいかどうか決定する。当業者は、モジュロ１ｋＨｚが例として選択されたものであり、他のモジュロ値が本開示の精神および範囲に影響を及ぼさない範囲およびＧＮＳＳシステムのパラメータに依存して使用され得ることを理解するだろう。以上で留意されるように、ＧＰＳのために、１ｋＨｚおよびその倍数のドップラー差は、より大きな相互相関と関連する。ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの絶対値は、ΔＤｏｐｐＡを超えないあるいは等しくない場合、ブロック３４５に進む。ドップラー差Ｄｏｐｐdiff、モジュロ１ｋＨｚの絶対値がΔＤｏｐｐＡを超えるあるいは等しい場合、ドップラー差Ｄｏｐｐdiff、モジュロ１ｋＨｚの絶対値がΔＤｏｐｐＢより小さいあるいは等しいかどうかを決定する。再び、当業者は、モジュロ１ｋＨｚが例として選択されたものであり、他のモジュロ値が本開示の精神および範囲に影響を及ぼさない範囲で使用され得ることを理解するだろう。ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの絶対値がΔＤｏｐｐＢより小さくないあるいは等しくない場合、ブロック３４５に進む。ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの絶対値がΔＤｏｐｐＢより小さいあるいは等しい場合、ブロック３５０に進む。１つの態様では、ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの比較は、ΔＤｏｐｐＡと最初に行なわれ、その後ΔＤｏｐｐＢと行なわれる。別の態様では、ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの比較は、ΔＤｏｐｐＢと最初に行なわれ、その後ＤｏｐｐＡと行なわれる。示された例示の値において、ドップラー差Ｄｏｐｐdiffは、０から５００Ｈｚである。ブロック３３５および３４０の中の計算のための擬似コードの１つの例は、以下のとおりである：
【表１】
【００３８】
ブロック３５０において、相互相関スプールとしてより弱いピーク測定値を識別し、ブロック３５５に進む。ブロック３４５において、相互相関マスクテーブルの中の関係するマスク値すべてがテストされたかどうか判断する。１つの例において、マスク値の異なるセットは、相互相関マスクテーブルに含まれる。マスク値の異なるセットは、より弱いＧＮＳＳソースの異なる探索モードのために使用される。当業者は、特定のマスク値がシステムアプリケーションあるいは本開示の精神または範囲に影響を及ぼさない範囲の設計選択に基づいて選択され得ることを理解するだろう。いいえの場合、ブロック３３０に進む。はいの場合、ブロック３５５に進む。ブロック３５５において、ＧＮＳＳペアがすべてチェックされたかどうか判断する、つまり図３に例証された典型的なブロックに従って相互相関がテストされる。すべてのＧＮＳＳペアがチェックされなかった場合、チェックされていないＧＮＳＳペアすべてのためのアルゴリズムを継続するためにまたブロック３１０に進む。ＧＮＳＳペアすべてがチェックされた場合、相互相関テストを終了するためにブロック３６０に進む。
【００３９】
ブロック３１０で選択された２つのＧＮＳＳソースピーク測定値は、相互相関マスクテーブルにリストされた異なるモードに対して変化し得る。相互相関テストは、ピーク測定値を受信したときはいつでも実行される。すべて既知の可視のＧＮＳＳソースが連続的に追跡されているので、相互相関最大値が観測されるとすぐに任意の相互相関ＧＮＳＳソースは、観測される。１つの態様では、相互相関テストの中で古いＧＮＳＳソースピーク測定値を使用しないようにするために、ＧＮＳＳソースピーク測定値を選択する場合、タイマチェックアルゴリズムがさらに使用される。
【００４０】
１つの態様では、タイマチェックアルゴリズムは、以下のものを含む：
１）図３のブロック３１０の中に第１のＧＮＳＳソースから丁度受信した第１のＧＮＳＳソースピーク測定値を入力する。
２）下記の条件が満たされる場合、図３のブロック３１０の中にデータベースからの第２のＧＮＳＳソースピーク測定値を入力する：
タイマチェック： 第１のＧＮＳＳソースピーク測定値あるいは第２のＧＮＳＳソースピーク測定値がＬ秒全積分の後に観測されると仮定し、それは、観測時刻tweakで観測されると仮定する。第１のＧＮＳＳソースピーク測定値あるいは第２のＧＮＳＳソースピーク測定値が観測時刻tstrongで観測されると仮定する。
tweak-tstrong < (L+h)であるならば、タイマチェックは、「パスした」と考えられる。ここ(L+h)は、タイマチェックしきい値である。１例において、hは、２秒にセットされる。
【００４１】
一旦２つのＧＮＳＳソースピーク測定が相互相関テスト（図３）を実行するためにブロック３１０に入力されると、第１のＧＮＳＳソースピーク測定値が相互相関テストにパスできない場合は、第１のＧＮＳＳソースピーク測定値を廃棄する。第２のＧＮＳＳソースピーク測定値が相互相関テストにパスしない場合は、データベースから第２のＧＮＳＳソースピーク測定値を廃棄する。したがって、１つの態様では、相互相関テストは、丁度受信したピーク測定値およびデータベースに既に格納されていたピーク測定値を廃棄するために適用される。
【００４２】
１つの態様では、初回測位時間（ＴＴＦＦ）を改善するために、すべてのＧＮＳＳソースの相互相関テストが完成するのを待つ必要はない。１つの例において、以下の探索の４ステップは、ＧＮＳＳソース測定値を提供するために実行される：
１． 広い周波数および時間ウィンドウの中のピークを見つけるために獲得探索を実行する。
２． 既知のＧＮＳＳソース測定値すべてに対して見つかったピーク上で相互相関テストを実行する。このステップは、相互相関スプール上のあまりに多くの不必要な確認探索をスケジューリングすることを防ぎ得る。相互相関でないピークのみが次のステップに進むことになる。
３． 小さな周波数および時間探索ウィンドウのピークを確認するために確認探索を実行する。
４． 成功した確認探索に続いて、ピーク上で相互相関テストを実行する。 ピークが相互相関テストにパスする場合は、測定データベースの中にそれを格納し、位置固定計算でそれを使用する。強いＧＮＳＳソースピーク測定値が測定データベースに存在しないことが疑わしい場合、すべてのＧＮＳＳソース上の探索すべてが終了するのを待つことが（上の）ステップ２で必要だろう。これは、測定データベースに有効なピークを入れることを遅らせるので、初回測位時間（ＴＴＦＦ）悪化させる。１つの態様では、ＴＴＦＦを改善するために、ＧＮＳＳソースピーク測定が次の基準のうちの任意の１つを満たす場合は、上のステップ２の相互相関テストを実行せずにＧＮＳＳソースピーク測定上で確認探索（上のステップ３）を実行する：
ａ． ＧＮＳＳソースピーク測定値が第１のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値より高いかどうか。１つの例では、第１のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚにセットされる。１つの態様において、第１のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値は、非相互相関しきい値（Ｔｈnot-cross-corr）である。
ｂ． １つのＧＮＳＳソースピーク測定値が周波数スワースのあらかじめ決められた量を超え、推定されたＣ／Ｎｏが第２のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値より大きいものが探索後ＧＮＳＳソースに対して見つかるかどうか。１つの例では、周波数スワースのあらかじめ決められた量は、５にセットされる。１つの例では、第２のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値は、（３０＋ｘ）ｄＢ−Ｈｚでセットされる。ここでｘは、特定のアプリケーションおよびシステムパラメータに基づいて決定される。
【００４３】
上記のものについて、総時間および周波数不確定要素は、特定の時刻および周波数不確定要素（スペース）特別の時間および周波数不確実性（スペース）を測る各セグメントを有する、多くのセグメントに分割され得る。周波数スワースは、周波数スワースを探索することが受信信号を時刻および周波数不確定要素の特定のセグメントをカバーするローカル基準信号のセットと相関させるために参照できるように、周波数スワース特定のセグメントを参照する。強い干渉者が単一の相互相関スプールを越えるものを恐らく引き起こすだろうと推測される。当業者は、Ｃ／Ｎｏしきい値および周波数スワース探索の量が特定のアプリケーション、システムパラメータ、およびエラーの許容範囲に基づいてセットされることが理解されるだろう。確認探索を実行するかどうか決定するための１つの典型的なアルゴリズムは、以下のとおりである：
【表２】
【００４４】
１つの態様では、多数の対象ピーク測定値は、各ＧＮＳＳソースのために見いだされ得る。ＧＮＳＳソースピーク測定値の数が大きい場合、相互相関テストを実行するためにかなりの計算量となり得る。１つの態様では、最適化アプローチは、計算量を低減するためにＧＮＳＳソースピーク測定値をグループ化するために使用される。ＧＮＳＳソースピーク測定値は、３つのグループ（グループＡ、グループＢ、およびグループＣ）にＣ／Ｎｏに従ってグループ化される。２つのＣ／Ｎｏしきい値は、特定のアプリケーション、システムパラメータおよびエラーの許容範囲に基づいて選択される。
【００４５】
グループＡは、Ｃ／Ｎｏしきい値＃１より高いＣ／Ｎｏ推定値でピーク測定値を含む。Ｃ／Ｎｏしきい値＃１は、グループＡの中のピーク測定値が相互相関スプールになることができないが、相互相関ソースピークになることができるように選択される。
【００４６】
グループＢは、しきい値＃１とＣ／Ｎｏしきい値＃２との間のＣ／Ｎｏ推定値を有するピーク測定値を含む。Ｃ／Ｎｏしきい値＃１およびＣ／Ｎｏしきい値＃２は、グループＢの中のピーク測定値が相互相関スプールになることができず、さらに相互相関ソースピークになることができないように選択される。
【００４７】
グループＣは、Ｃ／Ｎｏしきい値＃２より低いＣ／Ｎｏ推定値を有するピーク測定値を含む。Ｃ／Ｎｏしきい値＃２は、グループＣの中のピーク測定値が相互相関スプールになることができるが、相互相関ソースピークになることができないように選択される。
【００４８】
１つの例において、Ｃ／Ｎｏしきい値＃１は、４１ｄＢ−Ｈｚにセットされ、Ｃ／Ｎｏしきい値＃２は、３７ｄＢ−Ｈｚにセットされる。
【００４９】
グループ化が与えられて、相互相関テストは、異なるグループの中のピーク測定値間で実行される。相互相関テストは、同じグループの内のピーク測定値間で実行する必要はない。１つの例において、グループＣのピーク測定値がポテンシャル相互相関スプールであると仮定され、除去され得るので、相互相関テストは、グループＡのピーク測定値とグループＣの（異なるＧＮＳＳソースからの）ピーク測定値との間で実行される。異なるグループのピーク測定値間のみ相互相関テストを実行することによって、計算量は著しく低減される。１つの態様では、グループＡの中のピーク測定値は、Ｃ／Ｎｏ値に従ってソートされ、相互相関テストは、最も高いＣ／の値を有するグループＡのピーク測定値で開始する。ピーク測定値の多くが少数の強いＧＮＳＳソースによる場合にこれは特に有効である。グループ化を決定するための典型的な擬似コードは以下のとおりである：
【表３】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
当業者は、ここに開示されたものは、ＧＰＳソースおよび本開示の範囲および精神に影響を及ぼさない対応するＧＰＳ受信機に適用することができるが理解されるだろう。開示された態様の前の記述は、任意の当業者が現在の開示を行うあるいは使用することを可能にするために提供される。これらの態様に対する様々な修正は、当業者に対して容易に明白となり、ここに定義された一般的な原理は、本開示の精神および範囲から外れない他の態様に適用され得る。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に相互相関スプール緩和のための装置および方法に関する。特に、本開示は、ＧＮＳＳ受信機の中の衛星信号干渉を緩和することに関する。
【関連出願】
【０００２】
「Cross-Correlation Mitigation Method and Appratus For Use In A Global Positioning System Receiver」と題されたロー（Roh）による米国特許７，２０９，０７６は、本願明細書に参照されることによってここに組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機は、複数の地球の軌道を回るＧＮＳＳ衛星および／または擬似衛星（pseudolites）（「ＧＮＳＳソース」としてここにまとめて呼ばれる）から同時に送信された測距信号の相対的な到着時刻（ＴＯＡ）を計算することによって位置を決定する。ＧＮＳＳソースは、測距信号に加えてタイミングおよび衛星軌道（例えば、エフェメリス）データを送信する。ここに記述されるように、ＧＮＳＳソースは、アメリカの全地球測位システム（ＧＰＳ）、ロシアのグロナスシステム、ヨーロッパのガリレオシステム、衛星システムの組み合わせから衛星を使用する任意のシステム、あるいは将来開発される任意の衛星システム（まとめて「ＳＰＳ」または「衛星測位システム」と呼ばれる）を含むことができる。更に、いくつかの位置測定システムは、擬似衛生あるいは衛星と擬似衛星の組み合わせを利用する。擬似衛星は、ＳＰＳによって与えられた時刻で同調するキャリア信号で変調された、（ＧＰＳあるいはＣＤＭＡセルラ信号に似ている）ＰＮコードのような、測距コードをブロードキャストする地上の送信機である。擬似衛星は、周回軌道衛星からのＳＰＳ信号が利用できない状況で役立つ。ここに参照されるように、ＧＮＳＳソースは、ＳＰＳ、擬似衛星、あるいはそれらの組み合わせを含む。
【０００４】
ＧＮＳＳ受信機は、様々なＧＮＳＳソースに対する擬似距離を決定し、計算された擬似距離、タイミングおよびエフェメリスデータを使用して受信機の位置を計算する。擬似距離は、各ＧＮＳＳソースからの受信信号とローカル基準関数との間で測定された時間遅延（別名コード位相）値である。ＧＮＳＳソース信号の獲得は、数分までで取ることができ、低い誤り率を達成するために十分強い受信信号を使用して達成されなければならない。
【０００５】
各ＧＮＳＳソースは、位置決めアプリケーションのために必要とされる時刻（ひいては距離）精度を提供するために位相が使用されるコードによって変調されるＲＦ信号を送信する。あるシステムでは、擬似距離ノイズ（ＰＮ）測距コードが各ＧＮＳＳソース（例えば、アメリカのＧＰＳシステム）に対してユニークである一方、他のシステムでは、共通コードが使用されるが、キャリア周波数がＧＮＳＳソース（例えば、ロシアのグロナスシステム）に対してユニークである。加えて、ＲＦ信号は、さらにナビゲーションデータメッセージによって変調される。１つの例では、ＧＰＳソースは、同時期に同じキャリア周波数を使用して送信する。したがって、ＧＮＳＳ受信機は、既知の符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）技法によって各ＧＮＳＳソース信号を判別する。ＰＮコードは、互いにほとんど直交する（相関しない）ように選択される。制限ではなく説明の目的のために、以下の記述は、主としてＣＤＭＡ衛星システムに集中させる。
【０００６】
ＧＮＳＳ受信機のための位置情報を決定するために、信号の送信と受信機でのその受信との間の時間が必要である。時差は、（例えば）ナビゲーションメッセージのデータストリームを復調し、フレームおよびビット同期を使用することによって部分的に決定され得る間、受信信号のＰＮコード位相オフセットがより正確に時刻を決定するために使用される。特定の衛星のためのコード位相オフセットの最初の決定は、その衛星の獲得と称される。
【０００７】
一般に、他のいくつかのＧＮＳＳソースと共通視界にある所望のＧＮＳＳソースを獲得し追跡するために、ＧＮＳＳ受信機は、２次元基準関数を生成するために、ドップラーオフセットを含むキャリア信号とユニークＰＮコードを反復することができる。その後、ＧＮＳＳ受信機は、時間遅延およびドップラーオフセットの中でインデックスを付けられた２次元相関関数を得るために、（ＧＮＳＳ受信機によって受信された多くのＧＮＳＳソース信号の合成物である）受信信号を２次元基準関数と相関させることができる。最大相関は、基準関数のドップラーオフセットおよび時間遅延が所望の信号のドップラーオフセットおよび着信してくるＰＮコードの時間遅延と一致していた場合に生じる。獲得後、ＧＮＳＳ受信機は、（受信機と衛星との間の相対速度で変化する）ドップラーオフセットおよび時間遅延の調整を継続することによって所望の信号の追跡を維持する。
【０００８】
一般に、異なるＧＮＳＳソースから送信された信号は、（別のものとほぼ直交している）ユニークＰＮコードおよび／またはユニークキャリア周波数を使用するので、互いの干渉が重要ではなくなる。干渉レベルは、受信信号の相対的な振幅に依存する。いくつかの条件の下で、ＧＮＳＳソースによって送信された１つまたは複数の信号は、他のＧＮＳＳソースによって送信された信号と比較して減衰させる可能性がある。強いＧＮＳＳ信号の存在は、より弱いＧＮＳＳ信号を追跡する能力を低減することができる干渉を生み出す。
【０００９】
１つの例において、相互相関スプール（cross-correlation spurs）（本当の自己相関ピークとして誤って宣言され、そのために偽の獲得を生じる別のＰＮコードと１つのＰＮコードを相関する場合のスプリアスの最大値）は、干渉しているＧＮＳＳソースが所望のＧＮＳＳソースの探索周波数と関連してある周波数で受信される場合に生成される。１つの例では、ＧＰＳ衛星のＣ／Ａ（粗い／獲得）ＰＮコードが１ｍｓの周期を有しているので、最も重要な相互相関最大値は、干渉しているＧＰＳ衛星と所望のソースとの間のドップラー差が１ｋＨｚの倍数（ＰＮコード周期の逆数）である場合に生じる。さらに、他の周波数でより弱い相互相関スプールがあり得る。これらの相互相関スプールは、例えば、あるドップラー差および／またはアンテナ利得条件の下で、誤った取得を引き起こす可能性がある。１つの例において、所望のソースは、低仰角であり、マルチパスロスに苦しみ、より大きな多重通路損失に苦しみ、より大きな大気のロスを有する、および／または高仰角にある干渉ソースと全てを比較してより低いアンテナ利得で受信され得る。この例において、所望の基準信号と（干渉ソースからの）所望されない信号との間の関係する相対相互最大値は、相対的に高くなり得る、それは、誤った獲得を引き起こす（すなわち、相関関数の中のスプリアスピークを生成する受信信号が衛星Ｂからのものであった場合、受信機は、衛星Ａから獲得したことを決定し得る）。これらのスプリアス相互相関の最大値の結果として、ＧＮＳＳ受信機は、続いて追跡することができない所望しない信号を誤って獲得し、それは一般に正しくない位置決定につながる。
【発明の概要】
【００１０】
相互相関スプール緩和のための装置および方法が開示される。１つの態様によれば、相互相関スプール緩和のための方法は、複数のピーク測定値から、ペアを形成するために、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット、および第２のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと；第１のキャリア対ノイズ密度推定値および第２のキャリア対ノイズ密度推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと；第１のドップラーオフセット測定値および第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと；キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと；ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと；を備える。
【００１１】
別の態様によれば、ＧＮＳＳ受信機は、複数のピーク測定値上で相互相関テストを実行するためのデジタルシグナルプロセッサを備え、このデジタルシグナルプロセッサは、以下を実行するための処理ユニットを含む：複数のピーク測定から、ペアを形成するために、キャリア第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値尾と第１のドップラーオフセット測定値、および第２のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと；第１のキャリア対ノイズ密度推定値および第２のキャリア対ノイズ密度推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと；第１のドップラーオフセット測定値および第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと；キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと；ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと；を備える。１つの態様では、ＧＮＳＳ受信機はＧＰＳの受信機である。
【００１２】
別の態様によれば、その上に格納されたプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体は、複数のピーク測定から、ペアを形成するために、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値、および第２のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択するプログラムコードと；第１のキャリア対ノイズ密度推定値および第２のキャリア対ノイズ密度推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算するプログラムコードと；第１のドップラーオフセット測定値および第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算するプログラムコードと；キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較するプログラムコードと；ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較するプログラムコードと；を備える。
【００１３】
他の態様が以下の詳細な説明から当業者に容易に明白となるであろうことが理解される。ここで、それは、実例を通じて様々な態様を示し、記述され得る。図面および詳細な説明は、限定としてではなく、本質の例証としてみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】典型的なＧＮＳＳシステムを示す。
【図２】ＧＮＳＳ受信機の典型的なブロック図を示す。
【図３】ＧＮＳＳ受信機の中の相互相関スプールを緩和するために相互相関テストの典型的なフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
付加された図面に関連して以下で述べる詳細な説明は、本開示の様々な態様の説明として意図したものであり、本開示が実行され得る唯一の態様を表わすように意図したものではない。この開示に記述された各態様は、例示あるいは本開示の実例として単に与えられ、他の態様にわたって優先あるいは有利であるものとして必ずしも解釈されるべきではない。詳細な説明は、本開示の完全な理解を提供する目的のために特定の詳細を含む。しかしながら、本開示は、これらの特定の詳細を用いず実行されることが当業者に対して明白であろう。いくつかの実例では、既知の構造およびデバイスは、本開示の概念を不明瞭にしないためにブロック図の形式で示される。頭字語および他の記述的な用語は、利便性および明瞭さのために単に使用され、開示の範囲を限定するようには意図されない。
【００１６】
様々な実例となる論理ブロック、モジュール、およびここに記述された回路は、１つまたは複数のプロセッサでインプリメントされ、実行され得る。プロセッサは、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサのような、特殊利用プロセッサ、あるいはソフトウェアをサポートすることができる他のハードウェアプラットホームのような、汎用プロセッサであり得る。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、あるいは任意の他の用語で呼ばれようとも、ソフトウェアは、命令の任意の組み合わせ、データ構造、あるいはプログラムコードを意味するために広く解釈されるものとする。代替として、プロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コントローラ、マイクロコントローラ、ステートマシン、個別のハードウェアコンポーネントの組み合わせ、あるいはそれらの任意の組み合わせであり得る。様々な実例となる論理ブロック、モジュール、およびここに記述された回路は、さらにソフトウェアを格納するためのコンピュータ可読媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、さらに１つまたは複数の記憶デバイス、伝送回線、あるいは他の物理媒体を含み得る。
【００１７】
ＧＮＳＳ受信機システム
図１は、複数のＧＮＳＳソース１０４、１０５、１０６、１０７からＧＮＳＳアンテナ１０３を介して複数の受信信号を受信するためのＧＮＳＳ受信機１０２を含む典型的なＧＮＳＳシステム１００を示す。典型的には、最低４つのＧＮＳＳソースは、３次元の中のＧＮＳＳ受信機１０２の位置を決定し、ＧＮＳＳ受信機クロックバイアスを解決するために要求される。しかしながら、当業者は、視界内のＧＮＳＳソースの数が図１に示された４つより多い、あるいは少なくできることを理解するだろう。受信信号を受信した後、ＧＮＳＳ受信機１０２は、位置推定値を生み出すために受信信号を処理する。
【００１８】
図２は、ＧＮＳＳ受信機２００の典型的なブロック図を示す。図２は、受信機の特定のインプリメンテーションを示し、ＣＤＭＡ衛星信号を処理する例を記述する。他のインプリメンテーションが可能である；例えば、受信機は、さらに（ＧＬＯＮＡＳＳ信号のような）周波数分割多重化信号を処理し、処理を別に実行し得る（例えば、周波数ダウンコンバージョンおよび処理は、別に処理され得る）。例証されたＧＮＳＳ受信機２００は、以下のコンポーネントを含む：ＧＮＳＳアンテナ２０２、プレフィルタ／プレ増幅器２０４、周波数変換器２０６、周波数基準ユニット２０８、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ２１０、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）２１２、ナビゲーションプロセッサ２１４、および制御／ディスプレイユニット２１６。ＧＮＳＳソース１０４、１０５、１０６、１０７によって送信されたＲＦ（ＣＤＭＡ）信号は、ＧＮＳＳアンテナ２０２によって受信され、フィルタにかけられたＣＤＭＡ信号２０５を作るために広帯域周波数選択および低ノイズ増幅のためにプレフィルタ／プレ増幅器２０４に入力される。フィルタにかけられたＣＤＭＡ信号２０５は、その後、中心周波数を低くし、ダウンコンバートされたＣＤＭＡ信号２０７を作るために、周波数変換器２０６に入力される。ダウンコンバートされたＣＤＭＡ信号２０７は、デジタル化されたＣＤＭＡ信号２１１を作るためにＡ／Ｄコンバータ２１０に入力される。デジタル化されたＣＤＭＡ信号２１１は、その後ＤＳＰ２１２に入力される。ＤＳＰ２１２は、Ｎ個までのＧＮＳＳソースからのキャリア周波数およびＰＮコードを同時に追跡するためにＮ個の並列信号処理チャネルを含む。ＤＳＰ２１２は、ピーク測定値を生成するためにデジタル化されたＣＤＭＡ信号２１１を基準関数と相関させる。当業者は、Ｎが特定のアプリケーションあるいはシステムのために任意の実現可能な数になることができることを理解するだろう。各信号処理チャネルは、ＰＮコードおよびキャリア位相測定値と同様にナビゲーションメッセージデータ復調を実行するＰＮコードループおよびキャリア位相追跡を含む。１つの態様では、各信号処理チャネルは、ＧＮＳＳソースおよびＧＮＳＳ受信機相対距離と関係する擬似距離測定値２１２ａを生み出す。別の態様では、各信号処理チャネルは、ＧＮＳＳソースおよびＧＮＳＳ受信機相対速度と関係するドップラーオフセット測定値２１２ｂを生み出す。擬似距離測定２１２ａ、ドップラーオフセット測定２１２ｂ、および変調ナビゲーションメッセージデータ２１２ｃは、その後ナビゲーション２１４に入力される。ナビゲーションプロセッサ２１４は、擬似距離測定値２１２ａ、ドップラーオフセット測定値２１２ｂ、および変調ナビゲーションメッセージデータ２１２ｃを受理し、位置推定値２１５を作る。位置推定値２１５は、その後ユーザにディスプレイするために制御／ディスプレイユニットに入力される。追加として、ＧＮＳＳ受信機２００は、周波数変換器２０６のための周波数基準、Ａ／Ｄコンバータ２１０のためのサンプリングクロック、およびＤＳＰ２１２のためのデジタルタイミング信号を生成する周波数基準ユニット２０８を含む。
【００１９】
１つの態様では、ＧＮＳＳ受信機２００は、ＤＳＰ ２１２の中のデジタル相関器あるいは整合フィルタのような複数の相関器２２２を含む。デジタル相関器は、各ＧＮＳＳソースによって送信された各ＲＦ信号のためのユニークＰＮコードに一致し、様々なＧＮＳＳソースによって送信されている複数の同時のＲＦ信号の間を判別するために使用される。
【００２０】
１つの態様では、制御／ディスプレイユニット２１６は、ＧＮＳＳ受信機２００とユーザとの間のヒューマンユーザインタフェースを提供する。制御／ディスプレイユニット２１６は、オペレータデータエントリを許可し、状況およびナビゲーション解法パラメータをディスプレイし、多くのナビゲーション機能へのアクセスを許可する。１つの態様では、制御／ディスプレイユニット２１６は、ナビゲーションプロセッサ２１４によって計算される位置推定値２１５を提供する。１つの態様では、制御／ディスプレイユニット２１６は、リモートプロセッサあるいはユーザに処理したデータを送信するために、これに限定されるものではないが通信トランシーバのような外部入力／出力デバイス（示されない）に接続される。
【００２１】
１つの態様では、周波数基準ユニット２０８は、周波数エラーに対する修正のために、ナビゲーションプロセッサ２１４あるいは（示されていない）他のプロセッサからタイミング修正を受け取る。１つの態様では、タイミング修正は、ＤＳＰ２１２の内で実行される。
【００２２】
上で注意したように、当業者は、図２に例証されたコンポーネントが例示としてのみ示され、ＧＮＳＳ受信機が図２に示されたコンポーネントより少ないコンポーネントを含むことができ、依然として本開示の精神および範囲内であることを理解するだろう。同様に、ＧＮＳＳ受信機は、図２に示されない追加のコンポーネントを含むことができ、またはＧＮＳＳ受信機は、図２に示されるコンポーネントおよび図２に示されないある他のコンポーネントを含むことができ、依然として本開示の精神および範囲内にある。１つの例において、ＧＮＳＳ受信機２００は、プロセッサユニット２１３を含むことができる。図２に例証された例では、プロセッサユニット２１３は、デジタルシグナルプロセッサ２１２の一部である。いくつかのインプリメンテーションでは、プロセッサユニット２１３は、デジタルシグナルプロセッサ２１２からの個別のコンポーネントである。プロセッサユニット２１３は、ＧＮＳＳ受信機のための全体の制御および管理機能を提供し得る。１つの態様では、プロセッサユニット２１３は、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、および関連するソフトウェアを含む。１つの態様では、ＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳの受信機である。
【００２３】
ＧＮＳＳ信号フォーマット
（ＧＮＳＳ受信機による）各受信信号は、以下の形で表わされ得る：
【数１】
【００２４】
ここで、Ａｋは、ＧＮＳＳソースｋからの信号振幅であり、Ｐｋは、ＧＮＳＳソースｋのためのＰＮコードであり、Ｍｋは、ＧＮＳＳソースｋのためのナビゲーションメッセージであり、ｆｋは、キャリア周波数であり、φｋは、キャリア位相であり、ｄは、到着の時間として解釈され得る時間遅延であり、Ｒｋは、ＧＮＳＳソースｋのためのドップラー効果によるチップレートの周波数オフセット（ドップラーオフセットと称される）である。ＰＮコードＰｋは、特定の数学的な最適化技法によって特別の数学的な最適化手法によって低い相互相関指標を得るために選択される。１つの態様では、ＰＮコードＰｋは、低い相互相関特性でゴールドコード（Gold codes）となることが選択される。
【００２５】
１つの態様では、ＧＮＳＳソースは、（原始周波数基準によって）同じ周波数でこれらのＲＦ信号を送信するが、ＧＮＳＳ受信機で見られるようにキャリア周波数ｆｋは、異なるドップラーオフセットによって異なり得るドップラーオフセットは、式（１）の中のパラメータＲｋによって示されるように、ＰＮコードがさらにわずかに異なるチップレートを有することを引き起こさせる。１つの態様では、ＧＮＳＳソースは、ＧＰＳソースであり、ＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳ受信機である。ＧＮＳＳソースのためのドップラーオフセットは、特定の時刻で一般にすべて異なり、特定のＧＮＳＳソースのためのドップラーオフセットは、時刻と共に変化する。
【００２６】
相関処理
ＧＮＳＳ受信機２００は、受信信号をローカル基準関数ｆ（ｔ）＝Ｐｋ（ｔ）と相関させることによって所望の信号の到着時刻を決定する。例えば、上記式（１）のキャリア周波数ｆｋは既知（あるいは正確に推定される）と仮定する；その後、式（１）のｆｋは、ゼロにセットされる。ノイズがない状態では、Ｇｋが（Ｒｋが小さいと仮定して）ローカル基準Ｐｋ（ｔ−ｓ、０）を乗算し、その後、ｍｋが変化しないようないくつかのＰＮフレームの期間にわたって積分される、その結果式（２）は、以下のようになる：
【数２】
【００２７】
ここで、ローカル基準関数は、共通時間源に対して相対時間遅延ｓを有する。実際には、相関処理は、異なる仮定された時間遅延に対してｓをセットすることによって式（２）の中の積分を実行する。ローカル基準関数が所望の信号で時間遅延に整列される場合、ｓ＝ｄおよび式（２）の被積分関数は、ｒｋｋ（ｄ，ｓ，Ｒｋ）のための最大の所望の相関値を生み出すために最大化される。ｓがｄと等しくない場合、被積分関数は、最大化されず、０について擬似乱数的な手法で変化する。ここで、Ｔ＝ＮＴＣ（ここで、ＴＣは、ＰＮコードのチップ期間であり、Ｎは、整数である）である場合において、ｓ＝ｄである場合、式（２）は、以下のように簡単化される
【数３】
【００２８】
獲得処理は、異なる時間遅延仮説ｓのための式（２）の相関演算を実行することによって所望の信号の到着時刻を決定することができる。最大の所望の相関出力を生み出す時間遅延値ｓ＝ｄは、所望の信号到着時刻のための推定値である。１つの態様では、相関処理は、系列相関として、並列相関として、あるいは一致したフィルタリングによってＤＳＰ２１２で実行される。
【００２９】
干渉考察
上記の議論は、基準関数および所望の信号が同じＰＮ測距コードを用いると仮定している。一般に、合成受信信号は、異なるＰＮ測距コードおよびドップラー周波数オフセットを有する他のＧＮＳＳ信号をさらに含む。例として、ＰＮコードＰｑを有するＧＮＳＳソースｑは、
【数４】
【００３０】
によって与えられた相互相関出力を生み出すソースｋと関連する異なるコードＰｋと相関させる。ここで、δは、基準関数ｆ（ｔ）＝Ｐｋ（ｔ）と所望しないＧＮＳＳソースｑとの間の不一致による残余周波数エラーである。
【００３１】
一般に、式（４）の被積分関数がＰＮ測距コードＰｑおよびＰｋの低い相互相関特性による単一性（unity）と比較して小さくなるが、干渉振幅Ａｑがある時間遅延ｓで所望の振幅Ａｋと比較して大きい場合、相互相関出力ｒｋｑは、自己相関出力ｒｋｋと比較してまだ高い。所望の信号が伝播環境によってブロックされるあるいは極度に減衰する場合、式（４）の相互相関スプールは、ＧＮＳＳ受信機への偽の信号として現われることができる。したがって、相互相関スプールの存在を検出し、所望の信号の獲得および処理に対するそれらの影響を低減することは望ましい。
【００３２】
相互相関スプールは、干渉する強いＧＮＳＳソースが別のＧＮＳＳソースの探索周波数と関連してある周波数で受信した場合に生成される。相互相関スプールは、識別されるために必要とされ、よい性能を保証するために測定値から取り除かれる。１つの態様では、相互相関テストは、相互相関スプールおよび実際のピーク測定値が強度および周波数にある違いを有するという事実に基づく。１つの態様では、ＧＮＳＳソースのペアからのピーク測定値が（例えば、２つのＧＮＳＳソースごとを測るペアを）得られ、相互相関テストは、Ｃ／Ｎｏ（キャリア対ノイズ密度）が異なるかどうか相互相関スプールとして弱いピーク測定値を識別し、ドップラー差は、マスク（すなわち相互相関テストのために定義されたしきい値内の）のうちの任意の内側である。
【００３３】
図３は、ＧＮＳＳ受信機の中の相互相関スプールを緩和するために相互相関テストの典型的なフローチャートを示す。相互相関アルゴリズムは、レポートされたピーク測定値をデータベース中の他のすべてのＧＮＳＳソースのピーク測定値と比較する。１つの例において、データベースは、測定値データベースおよび個々の対象データベースを含むことができる。ここで、対象データベースは、実際のピークであろうと決定したピーク測定値を格納する。テストを失敗するピーク測定値は、相互相関スプールとしてフラグを立てられ、さらなる処理から取り除かれる。
【００３４】
１つの態様では、相互相関テストは、任意のサンプリングレートに対して同じである。その入力は、２つのピーク測定値（例えば、Ｃ／Ｎｏ推定値、ドップラー推定値、２つのピーク測定値と関連するコヒーレントおよび非コヒーレント積分時間）であり、その出力は、２つの入力ピーク測定値のいずれかが相互相関スプールかどうかである。
【００３５】
ブロック３０５において、相互相関テストは、ブロック３１０に進むために開始される。ブロック３１０において、ＧＮＳＳペアを形成するために、１つのＧＮＳＳソースピーク測定値および第２のＧＳＮＮソースピーク測定値を選択し、その後ブロック３１５に進む。ブロック３１５において、ＮＧＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値と比較することによってより強いＧＮＳＳソースピーク測定値およびより弱いＧＮＳＳソースピーク測定値を決定する。ブロック３１７において、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値は、非相互相関しきい値（Thnot-cross-corr）と比較される。１つの例において、Thnot-cross-corrは、３７ｄＢ−Ｈｚである。より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値がThnot-cross-corrより大きい場合、ブロック３５５に進む。この場合、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値は、相互相関スプールではない。他方で、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連するＣ／Ｎｏ推定値がThnot-cross-corrより大きくなかった場合、ブロック３２０に進む。ブロック３２０において、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値のＣ／Ｎｏからより強いＧＮＳＳソースピーク測定値のＣ／Ｎｏを引くことによってＣ／Ｎｏ差を計算する：
（Ｃ／ＮＯ）diff＝（Ｃ／ＮＯ）weak−（Ｃ／Ｎｏ）strong
ブロック３２５において、ＧＮＳＳソースピーク測定値と関連したドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算し、その後ブロック３３０に進む。１つの例において、モジュロ１ｋＨｚ演算が使用される。
（Ｄｏｐｐ）diff＝（Ｄｏｐｐ）weak−（Ｄｏｐｐ）strongＤｏｐｐweak
は、より弱いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連したドップラーオフセット測定値である。Ｄｏｐｐstrongは、より強いＧＮＳＳソースピーク測定値と関連したドップラーオフセット測定値である。
【００３６】
ブロック３３０において、相互相関マスクテーブルからより弱いＧＮＳＳソースの探索モードに基づいて、マスク（別称しきい）値のセット（Δ（Ｃ／Ｎｏ）、キャリア対ノイズ密度しきい値、ΔＤｏｐｐＡ最少ドップラーしきい値、およびΔＤｏｐｐＢ最大ドップラーしきい値）を選択する。１つの例において、マスク値の異なるセットは、相互相関マスクテーブルに含まれる。マスク値の異なるセットは、より弱いＧＮＳＳソースの異なる探索モードのために使用される。当業者は、システムアプリケーションあるいは本開示の精神および範囲に影響を及ぼさない範囲での設計選択に基づいて選択される。
【００３７】
ブロック３３５および３４０において、計算されたＣ／Ｎｏ差およびドップラー差（つまり、（Ｃ／Ｎｏ）diffとＤｏｐｐdiffがマスク（別称しきい）値と比較される）がブロック３３０で選択される。特に、ブロック３３５において、Ｃ／Ｎｏ差の絶対値、つまり（Ｃ／Ｎｏ）diffがΔ（Ｃ／Ｎｏ）を超えるあるいは等しいかどうか決定する。超えない場合、ブロック３４５に進む。超える場合ブロック３４０に進む。ブロック３４０において、ドップラー差ＤｏＰＰdiff、モジュロ１ｋＨｚの絶対値がΔＤｏｐｐＡを超えるあるいは等しいかどうか決定する。当業者は、モジュロ１ｋＨｚが例として選択されたものであり、他のモジュロ値が本開示の精神および範囲に影響を及ぼさない範囲およびＧＮＳＳシステムのパラメータに依存して使用され得ることを理解するだろう。以上で留意されるように、ＧＰＳのために、１ｋＨｚおよびその倍数のドップラー差は、より大きな相互相関と関連する。ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの絶対値は、ΔＤｏｐｐＡを超えないあるいは等しくない場合、ブロック３４５に進む。ドップラー差Ｄｏｐｐdiff、モジュロ１ｋＨｚの絶対値がΔＤｏｐｐＡを超えるあるいは等しい場合、ドップラー差Ｄｏｐｐdiff、モジュロ１ｋＨｚの絶対値がΔＤｏｐｐＢより小さいあるいは等しいかどうかを決定する。再び、当業者は、モジュロ１ｋＨｚが例として選択されたものであり、他のモジュロ値が本開示の精神および範囲に影響を及ぼさない範囲で使用され得ることを理解するだろう。ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの絶対値がΔＤｏｐｐＢより小さくないあるいは等しくない場合、ブロック３４５に進む。ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの絶対値がΔＤｏｐｐＢより小さいあるいは等しい場合、ブロック３５０に進む。１つの態様では、ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの比較は、ΔＤｏｐｐＡと最初に行なわれ、その後ΔＤｏｐｐＢと行なわれる。別の態様では、ドップラー差Ｄｏｐｐdiffの比較は、ΔＤｏｐｐＢと最初に行なわれ、その後ＤｏｐｐＡと行なわれる。示された例示の値において、ドップラー差Ｄｏｐｐdiffは、０から５００Ｈｚである。ブロック３３５および３４０の中の計算のための擬似コードの１つの例は、以下のとおりである：
【表１】
【００３８】
ブロック３５０において、相互相関スプールとしてより弱いピーク測定値を識別し、ブロック３５５に進む。ブロック３４５において、相互相関マスクテーブルの中の関係するマスク値すべてがテストされたかどうか判断する。１つの例において、マスク値の異なるセットは、相互相関マスクテーブルに含まれる。マスク値の異なるセットは、より弱いＧＮＳＳソースの異なる探索モードのために使用される。当業者は、特定のマスク値がシステムアプリケーションあるいは本開示の精神または範囲に影響を及ぼさない範囲の設計選択に基づいて選択され得ることを理解するだろう。いいえの場合、ブロック３３０に進む。はいの場合、ブロック３５５に進む。ブロック３５５において、ＧＮＳＳペアがすべてチェックされたかどうか判断する、つまり図３に例証された典型的なブロックに従って相互相関がテストされる。すべてのＧＮＳＳペアがチェックされなかった場合、チェックされていないＧＮＳＳペアすべてのためのアルゴリズムを継続するためにまたブロック３１０に進む。ＧＮＳＳペアすべてがチェックされた場合、相互相関テストを終了するためにブロック３６０に進む。
【００３９】
ブロック３１０で選択された２つのＧＮＳＳソースピーク測定値は、相互相関マスクテーブルにリストされた異なるモードに対して変化し得る。相互相関テストは、ピーク測定値を受信したときはいつでも実行される。すべて既知の可視のＧＮＳＳソースが連続的に追跡されているので、相互相関最大値が観測されるとすぐに任意の相互相関ＧＮＳＳソースは、観測される。１つの態様では、相互相関テストの中で古いＧＮＳＳソースピーク測定値を使用しないようにするために、ＧＮＳＳソースピーク測定値を選択する場合、タイマチェックアルゴリズムがさらに使用される。
【００４０】
１つの態様では、タイマチェックアルゴリズムは、以下のものを含む：
１）図３のブロック３１０の中に第１のＧＮＳＳソースから丁度受信した第１のＧＮＳＳソースピーク測定値を入力する。
２）下記の条件が満たされる場合、図３のブロック３１０の中にデータベースからの第２のＧＮＳＳソースピーク測定値を入力する：
タイマチェック： 第１のＧＮＳＳソースピーク測定値あるいは第２のＧＮＳＳソースピーク測定値がＬ秒全積分の後に観測されると仮定し、それは、観測時刻tweakで観測されると仮定する。第１のＧＮＳＳソースピーク測定値あるいは第２のＧＮＳＳソースピーク測定値が観測時刻tstrongで観測されると仮定する。
tweak-tstrong < (L+h)であるならば、タイマチェックは、「パスした」と考えられる。ここ(L+h)は、タイマチェックしきい値である。１例において、hは、２秒にセットされる。
【００４１】
一旦２つのＧＮＳＳソースピーク測定が相互相関テスト（図３）を実行するためにブロック３１０に入力されると、第１のＧＮＳＳソースピーク測定値が相互相関テストにパスできない場合は、第１のＧＮＳＳソースピーク測定値を廃棄する。第２のＧＮＳＳソースピーク測定値が相互相関テストにパスしない場合は、データベースから第２のＧＮＳＳソースピーク測定値を廃棄する。したがって、１つの態様では、相互相関テストは、丁度受信したピーク測定値およびデータベースに既に格納されていたピーク測定値を廃棄するために適用される。
【００４２】
１つの態様では、初回測位時間（ＴＴＦＦ）を改善するために、すべてのＧＮＳＳソースの相互相関テストが完成するのを待つ必要はない。１つの例において、以下の探索の４ステップは、ＧＮＳＳソース測定値を提供するために実行される：
１． 広い周波数および時間ウィンドウの中のピークを見つけるために獲得探索を実行する。
２． 既知のＧＮＳＳソース測定値すべてに対して見つかったピーク上で相互相関テストを実行する。このステップは、相互相関スプール上のあまりに多くの不必要な確認探索をスケジューリングすることを防ぎ得る。相互相関でないピークのみが次のステップに進むことになる。
３． 小さな周波数および時間探索ウィンドウのピークを確認するために確認探索を実行する。
４． 成功した確認探索に続いて、ピーク上で相互相関テストを実行する。 ピークが相互相関テストにパスする場合は、測定データベースの中にそれを格納し、位置固定計算でそれを使用する。強いＧＮＳＳソースピーク測定値が測定データベースに存在しないことが疑わしい場合、すべてのＧＮＳＳソース上の探索すべてが終了するのを待つことが（上の）ステップ２で必要だろう。これは、測定データベースに有効なピークを入れることを遅らせるので、初回測位時間（ＴＴＦＦ）悪化させる。１つの態様では、ＴＴＦＦを改善するために、ＧＮＳＳソースピーク測定が次の基準のうちの任意の１つを満たす場合は、上のステップ２の相互相関テストを実行せずにＧＮＳＳソースピーク測定上で確認探索（上のステップ３）を実行する：
ａ． ＧＮＳＳソースピーク測定値が第１のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値より高いかどうか。１つの例では、第１のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚにセットされる。１つの態様において、第１のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値は、非相互相関しきい値（Ｔｈnot-cross-corr）である。
ｂ． １つのＧＮＳＳソースピーク測定値が周波数スワースのあらかじめ決められた量を超え、推定されたＣ／Ｎｏが第２のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値より大きいものが探索後ＧＮＳＳソースに対して見つかるかどうか。１つの例では、周波数スワースのあらかじめ決められた量は、５にセットされる。１つの例では、第２のあらかじめ決められたＣ／Ｎｏしきい値は、（３０＋ｘ）ｄＢ−Ｈｚでセットされる。ここでｘは、特定のアプリケーションおよびシステムパラメータに基づいて決定される。
【００４３】
上記のものについて、総時間および周波数不確定要素は、特定の時刻および周波数不確定要素（スペース）特別の時間および周波数不確実性（スペース）を測る各セグメントを有する、多くのセグメントに分割され得る。周波数スワースは、周波数スワースを探索することが受信信号を時刻および周波数不確定要素の特定のセグメントをカバーするローカル基準信号のセットと相関させるために参照できるように、周波数スワース特定のセグメントを参照する。強い干渉者が単一の相互相関スプールを越えるものを恐らく引き起こすだろうと推測される。当業者は、Ｃ／Ｎｏしきい値および周波数スワース探索の量が特定のアプリケーション、システムパラメータ、およびエラーの許容範囲に基づいてセットされることが理解されるだろう。確認探索を実行するかどうか決定するための１つの典型的なアルゴリズムは、以下のとおりである：
【表２】
【００４４】
１つの態様では、多数の対象ピーク測定値は、各ＧＮＳＳソースのために見いだされ得る。ＧＮＳＳソースピーク測定値の数が大きい場合、相互相関テストを実行するためにかなりの計算量となり得る。１つの態様では、最適化アプローチは、計算量を低減するためにＧＮＳＳソースピーク測定値をグループ化するために使用される。ＧＮＳＳソースピーク測定値は、３つのグループ（グループＡ、グループＢ、およびグループＣ）にＣ／Ｎｏに従ってグループ化される。２つのＣ／Ｎｏしきい値は、特定のアプリケーション、システムパラメータおよびエラーの許容範囲に基づいて選択される。
【００４５】
グループＡは、Ｃ／Ｎｏしきい値＃１より高いＣ／Ｎｏ推定値でピーク測定値を含む。Ｃ／Ｎｏしきい値＃１は、グループＡの中のピーク測定値が相互相関スプールになることができないが、相互相関ソースピークになることができるように選択される。
【００４６】
グループＢは、しきい値＃１とＣ／Ｎｏしきい値＃２との間のＣ／Ｎｏ推定値を有するピーク測定値を含む。Ｃ／Ｎｏしきい値＃１およびＣ／Ｎｏしきい値＃２は、グループＢの中のピーク測定値が相互相関スプールになることができず、さらに相互相関ソースピークになることができないように選択される。
【００４７】
グループＣは、Ｃ／Ｎｏしきい値＃２より低いＣ／Ｎｏ推定値を有するピーク測定値を含む。Ｃ／Ｎｏしきい値＃２は、グループＣの中のピーク測定値が相互相関スプールになることができるが、相互相関ソースピークになることができないように選択される。
【００４８】
１つの例において、Ｃ／Ｎｏしきい値＃１は、４１ｄＢ−Ｈｚにセットされ、Ｃ／Ｎｏしきい値＃２は、３７ｄＢ−Ｈｚにセットされる。
【００４９】
グループ化が与えられて、相互相関テストは、異なるグループの中のピーク測定値間で実行される。相互相関テストは、同じグループの内のピーク測定値間で実行する必要はない。１つの例において、グループＣのピーク測定値がポテンシャル相互相関スプールであると仮定され、除去され得るので、相互相関テストは、グループＡのピーク測定値とグループＣの（異なるＧＮＳＳソースからの）ピーク測定値との間で実行される。異なるグループのピーク測定値間のみ相互相関テストを実行することによって、計算量は著しく低減される。１つの態様では、グループＡの中のピーク測定値は、Ｃ／Ｎｏ値に従ってソートされ、相互相関テストは、最も高いＣ／の値を有するグループＡのピーク測定値で開始する。ピーク測定値の多くが少数の強いＧＮＳＳソースによる場合にこれは特に有効である。グループ化を決定するための典型的な擬似コードは以下のとおりである：
【表３】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
当業者は、ここに開示されたものは、ＧＰＳソースおよび本開示の範囲および精神に影響を及ぼさない対応するＧＰＳ受信機に適用することができるが理解されるだろう。開示された態様の前の記述は、任意の当業者が現在の開示を行うあるいは使用することを可能にするために提供される。これらの態様に対する様々な修正は、当業者に対して容易に明白となり、ここに定義された一般的な原理は、本開示の精神および範囲から外れない他の態様に適用され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピーク測定値から、ペアを形成するために、複数のピーク測定値、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値および第２のキャリア対ノイズ密度を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと、
前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値および前記第２のキャリア対ノイズ推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと、
前記第１のドップラーオフセット測定値および前記第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと、
前記キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと、
前記ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと、
を備える相互相関スプール緩和のための方法。
【請求項２】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値の前記観測時間の前記差の絶対値は、タイマチェックしきい値より小さい、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のピーク測定値は、
広い周波数および時間ウィンドウ内にピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
既知のソース測定値すべてに対して見つかった前記ピーク上で第１の相互相関テストを実行することと；
小さい周波数および時間探索ウィンドウの前記ピークを確認するために確認探索を実行することと；
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で第２の相互相関テストを実行し、前記ピークが前記第２の相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用する測定データベースの中に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ソースピーク測定値が第１のＣ／Ｎｏのしきい値より大きい推定されたＣ／Ｎｏを有するあるいは周波数スワースのあらかじめ決められた量より多くのものが探索された後で見つかった場合、その推定されたＣ／Ｎｏは、第２のＣ／Ｎｏしきい値より大きく、その結果前記複数のピーク測定値は、
広い周波数および時間ウィンドウ内のピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
小さな周波数および時間探索ウィンドウ内の前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で相互相関テストを実行し、前記ピークが前記相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用される測定データベース内に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のＣ／Ｎｏしきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚである、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記あらかじめ決められた周波数スワースの量は、５であり、前記第２のＣ／Ｎｏしきい値は、（３０＋ｘ）ｄＢ−Ｈｚにセットされる、ここで、ｘは、２である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値であるかどうかとして前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値を識別するために、前記第１のキャリア対ノイズ推定値を前記第２のキャリア対ノイズ推定値と比較することと、
前記第２のキャリア対ノイズ密度推定値から前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値キャリアを引くことによって前記キャリア対ノイズ密度差を計算することと、
をさらに備え、前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値であるかどうかとして前記第１のピーク測定値と前記第２のピーク測定値を識別することをさらに備え、前記ドップラー差は、前記第２のドップラーオフセット測定値から前記第１のドップラーオフセット測定値を引くことによって計算され、前記第１のドップラーオフセット測定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記キャリア対ノイズ密度しきい値は、リストから選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのドップラーしきい値は、リストから選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ドップラー差は、モジュロ１ｋＨｚで計算される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのドップラーしきい値は、最大のドップラーしきい値および最小のドップラーしきい値を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ドップラー差が前記最小のドップラーしきい値より大きくないあるいは等しくない場合、複数のしきい値のすべては、テストされたかどうか決定されることをさらに備える、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ドップラー差が前記最大のドップラーしきい値より小さくないあるいは等しくない場合、複数のしきい値がテストされたどうか決定することをさらに備える、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記キャリア対ノイズ密度しきい値、前記最大のドップラーしきい値、および前記最小のドップラーしきい値は、リストから選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
より弱いピーク測定値として前記第１のピーク測定値あるいは前記第２のピーク測定値のいずれかを識別することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
相互相関スプールとして前記より弱いピーク測定値を識別することをさらに備える、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記相互相関スプールを廃棄することをさらに備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のピーク測定値のうちの任意の２つが相互相関テストされなかったかどうか判断することと、
前記複数のピーク測定値のすべてが相互相関テストされた場合、前記相互相関テストを終了することと、
をさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記キャリア対ノイズ密度差が前記キャリア対ノイズ密度しきい値より大きくないあるいは等しくない場合、複数のしきい値のすべてがテストされたかどうか決定することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値を選択する前にタイマチェックを実行することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値に基づいて少なくとも３つのグループに前記複数のピーク測定値をグループ化することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚの値を有する、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値は、４１ｄＢ−Ｈｚの値を有する、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値のうちの１つは、３７ｄＢ−Ｈｚの値を有し、前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値のうちの他の１つは、４１ｄＢ−Ｈｚの値を有する、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも３つのグループの第１のグループの中の前記ピーク測定値の各々は、前記少なくとも３つのグループのうちの第２のグループの中のピーク測定値でのみ相互相関テストされる、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
より弱いピーク測定値として前記第１のピーク測定値あるいは前記第２のピーク測定値のいずれか一方を識別することと、なお、前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値あるいは前記第２のキャリア対ノイズ密度推定値のうちの１つは、前記より弱いピーク測定値と関連するより弱いキャリア対ノイズ密度推定値である、
前記より弱いキャリア対ノイズ密度推定値は、非相互相関しきい値より大きいかどうかを決定することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記非相互相関しきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚである、
請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記より弱いキャリア対ノイズ密度推定値が前記非相互相関しきい値より大きい場合に位置固定計算に対する使用のためのデータベースの中に前記より弱いピーク測定値を格納することをさらに備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
複数のピーク測定値で相互相関テストを実行するためにデジタル信号プロセッサと、なお、前記デジタルシグナルプロセッサは、以下を実行するための処理ユニットを含む、
前記複数のピーク測定値から、ペアを形成するために第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値および第２のキャリア対ノイズ密度を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと、
前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値および前記第２のキャリア対ノイズ推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと、
前記第１のドップラーオフセット測定値および前記第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと、
前記キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと、
前記ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと、
を備えるＧＮＳＳ受信機。
【請求項３１】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値の前記観測時間の前記差の絶対値は、タイマチェックしきい値より小さい、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３２】
前記ＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳ受信機である、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３３】
前記複数のピーク測定値は、
広い周波数および時間ウィンドウ内にピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
既知のソース測定値すべてに対して見つかった前記ピーク上で第１の相互相関テストを実行することと、
小さい周波数および時間探索ウィンドウの前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で第２の相互相関テストを実行することと、前記ピークが前記第２の相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用する測定データベースの中に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３４】
ソースピーク測定値が第１のＣ／のしきい値より大きい推定されたＣ／Ｎｏを有するあるいは周波数スワースのあらかじめ決められた量より大きいものが探索された後で見つかった場合、その推定されたＣ／Ｎｏは、第２のＣ／Ｎｏしきい値より大きく、その結果前記複数のピーク測定値は、
幅広い周波数および時間ウィンドウ内のピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
小さな周波数および時間探索ウィンドウ内の前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で相互相関テストを実行し、前記ピークが前記相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用される測定データベース内に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３５】
前記第１のＣ／Ｎｏしきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚである、
請求項３４に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３６】
前記あらかじめ決められた周波数スワースの量は、５であり、前記第２のＣ／Ｎｏしきい値は、（３０＋ｘ）ｄＢ−Ｈｚにセットされる、ここで、ｘは、２である、
請求項３５に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３７】
複数のＲＦ信号を受信するためのアンテナをさらに備える、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３８】
前記複数のＲＦ信号を複数のダウンコンバートされた信号にダウンコンバートするための周波数コンバータをさらに備える、
請求項３７に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３９】
前記複数のダウンコンバートされた信号を複数のデジタル化された信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータをさらに備える、
請求項３８に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項４０】
前記複数のデジタル化された信号は、前記複数のピーク測定値を生成するために、複数の基準関数と相関させる、
請求項３９に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項４１】
その上にプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体であって、
複数のピーク測定値から、ペアを形成するために、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値および第２のキャリア対ノイズ密度を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択するためのプログラムコードと、
前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値および前記第２のキャリア対ノイズ推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算するためのプログラムコードと、
前記第１のドップラーオフセット測定値および前記第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算するためのプログラムコードと、
前記キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較するためのプログラムコードと、
前記ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較するためのプログラムコードと、
を備えるコンピュータ可読媒体。
【請求項４２】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値の前記観測時間の前記差の絶対値は、タイマチェックしきい値より小さい、
請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４３】
前記複数のピーク測定値は、
幅広い周波数および時間ウィンドウ内にピークを見つけるために獲得探索を実行するためのプログラムコードと、
既知のソース測定値すべてに対して見つかった前記ピーク上で第１の相互相関テストを実行するためのプログラムコードと、
小さい周波数および時間探索ウィンドウの前記ピークを確認するために確認探索を実行するためのプログラムコードと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で第２の相互相関テストを実行し、前記ピークが前記第２の相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用する測定データベースの中に前記ピークを格納するためのプルグラムコードと、
によって得られる、
請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４４】
ソースピーク測定値が第１のＣ／のしきい値より大きい推定されたＣ／Ｎｏを有するあるいは周波数スワースのあらかじめ決められた量より多くのものが探索された後で見つかった場合、その推定されたＣ／Ｎｏは、第２のＣ／Ｎｏしきい値より大きく、その結果前記複数のピーク測定値は、
幅広い周波数および時間ウィンドウ内のピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
小さな周波数および時間探索ウィンドウ内の前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で相互相関テストを実行するためのプログラムコードと、前記ピークが前記相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用される測定データベース内に前記ピークを格納するためのプログラムコードを実行することと、
によって得られる、
請求項４１に記載のプログラム可読媒体。
【請求項４５】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値として前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値を識別するために、前記第１のキャリア対ノイズ推定値を前記第２のキャリア対ノイズ推定値と比較するためのプログラムコードと、
前記第２のキャリア対ノイズ密度推定値から前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値キャリアを引くことによって前記キャリア対ノイズ密度差を計算するためのプログラムコードと、
をさらに備え、前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項４１に記載のプログラム可読媒体。
【請求項４６】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値であるかとして前記第１のピーク測定値と前記第２のピーク測定値を識別するためのプログラムコードをさらに備え、前記ドップラー差は、前記第２のドップラーオフセット測定値から前記第１のドップラーオフセット測定値を引くことによって計算され、前記第１のドップラーオフセット測定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１】
複数のピーク測定値から、ペアを形成するために、複数のピーク測定値、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値および第２のキャリア対ノイズ密度を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと、
前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値および前記第２のキャリア対ノイズ推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと、
前記第１のドップラーオフセット測定値および前記第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと、
前記キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと、
前記ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと、
を備える相互相関スプール緩和のための方法。
【請求項２】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値の前記観測時間の前記差の絶対値は、タイマチェックしきい値より小さい、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のピーク測定値は、
広い周波数および時間ウィンドウ内にピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
既知のソース測定値すべてに対して見つかった前記ピーク上で第１の相互相関テストを実行することと；
小さい周波数および時間探索ウィンドウの前記ピークを確認するために確認探索を実行することと；
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で第２の相互相関テストを実行し、前記ピークが前記第２の相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用する測定データベースの中に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ソースピーク測定値が第１のＣ／Ｎｏのしきい値より大きい推定されたＣ／Ｎｏを有するあるいは周波数スワースのあらかじめ決められた量より多くのものが探索された後で見つかった場合、その推定されたＣ／Ｎｏは、第２のＣ／Ｎｏしきい値より大きく、その結果前記複数のピーク測定値は、
広い周波数および時間ウィンドウ内のピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
小さな周波数および時間探索ウィンドウ内の前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で相互相関テストを実行し、前記ピークが前記相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用される測定データベース内に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のＣ／Ｎｏしきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚである、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記あらかじめ決められた周波数スワースの量は、５であり、前記第２のＣ／Ｎｏしきい値は、（３０＋ｘ）ｄＢ−Ｈｚにセットされる、ここで、ｘは、２である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値であるかどうかとして前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値を識別するために、前記第１のキャリア対ノイズ推定値を前記第２のキャリア対ノイズ推定値と比較することと、
前記第２のキャリア対ノイズ密度推定値から前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値キャリアを引くことによって前記キャリア対ノイズ密度差を計算することと、
をさらに備え、前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値であるかどうかとして前記第１のピーク測定値と前記第２のピーク測定値を識別することをさらに備え、前記ドップラー差は、前記第２のドップラーオフセット測定値から前記第１のドップラーオフセット測定値を引くことによって計算され、前記第１のドップラーオフセット測定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記キャリア対ノイズ密度しきい値は、リストから選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのドップラーしきい値は、リストから選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ドップラー差は、モジュロ１ｋＨｚで計算される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのドップラーしきい値は、最大のドップラーしきい値および最小のドップラーしきい値を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ドップラー差が前記最小のドップラーしきい値より大きくないあるいは等しくない場合、複数のしきい値のすべては、テストされたかどうか決定されることをさらに備える、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ドップラー差が前記最大のドップラーしきい値より小さくないあるいは等しくない場合、複数のしきい値がテストされたどうか決定することをさらに備える、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記キャリア対ノイズ密度しきい値、前記最大のドップラーしきい値、および前記最小のドップラーしきい値は、リストから選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
より弱いピーク測定値として前記第１のピーク測定値あるいは前記第２のピーク測定値のいずれかを識別することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
相互相関スプールとして前記より弱いピーク測定値を識別することをさらに備える、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記相互相関スプールを廃棄することをさらに備える、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のピーク測定値のうちの任意の２つが相互相関テストされなかったかどうか判断することと、
前記複数のピーク測定値のすべてが相互相関テストされた場合、前記相互相関テストを終了することと、
をさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記キャリア対ノイズ密度差が前記キャリア対ノイズ密度しきい値より大きくないあるいは等しくない場合、複数のしきい値のすべてがテストされたかどうか決定することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値を選択する前にタイマチェックを実行することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値に基づいて少なくとも３つのグループに前記複数のピーク測定値をグループ化することをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚの値を有する、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値は、４１ｄＢ−Ｈｚの値を有する、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値のうちの１つは、３７ｄＢ−Ｈｚの値を有し、前記少なくとも２つのキャリア対ノイズ密度しきい値のうちの他の１つは、４１ｄＢ−Ｈｚの値を有する、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも３つのグループの第１のグループの中の前記ピーク測定値の各々は、前記少なくとも３つのグループのうちの第２のグループの中のピーク測定値でのみ相互相関テストされる、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
より弱いピーク測定値として前記第１のピーク測定値あるいは前記第２のピーク測定値のいずれか一方を識別することと、なお、前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値あるいは前記第２のキャリア対ノイズ密度推定値のうちの１つは、前記より弱いピーク測定値と関連するより弱いキャリア対ノイズ密度推定値である、
前記より弱いキャリア対ノイズ密度推定値は、非相互相関しきい値より大きいかどうかを決定することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記非相互相関しきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚである、
請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記より弱いキャリア対ノイズ密度推定値が前記非相互相関しきい値より大きい場合に位置固定計算に対する使用のためのデータベースの中に前記より弱いピーク測定値を格納することをさらに備える、
請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
複数のピーク測定値で相互相関テストを実行するためにデジタル信号プロセッサと、なお、前記デジタルシグナルプロセッサは、以下を実行するための処理ユニットを含む、
前記複数のピーク測定値から、ペアを形成するために第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値および第２のキャリア対ノイズ密度を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択することと、
前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値および前記第２のキャリア対ノイズ推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算することと、
前記第１のドップラーオフセット測定値および前記第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算することと、
前記キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較することと、
前記ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較することと、
を備えるＧＮＳＳ受信機。
【請求項３１】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値の前記観測時間の前記差の絶対値は、タイマチェックしきい値より小さい、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３２】
前記ＧＮＳＳ受信機は、ＧＰＳ受信機である、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３３】
前記複数のピーク測定値は、
広い周波数および時間ウィンドウ内にピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
既知のソース測定値すべてに対して見つかった前記ピーク上で第１の相互相関テストを実行することと、
小さい周波数および時間探索ウィンドウの前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で第２の相互相関テストを実行することと、前記ピークが前記第２の相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用する測定データベースの中に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３４】
ソースピーク測定値が第１のＣ／のしきい値より大きい推定されたＣ／Ｎｏを有するあるいは周波数スワースのあらかじめ決められた量より大きいものが探索された後で見つかった場合、その推定されたＣ／Ｎｏは、第２のＣ／Ｎｏしきい値より大きく、その結果前記複数のピーク測定値は、
幅広い周波数および時間ウィンドウ内のピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
小さな周波数および時間探索ウィンドウ内の前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で相互相関テストを実行し、前記ピークが前記相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用される測定データベース内に前記ピークを格納することと、
によって得られる、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３５】
前記第１のＣ／Ｎｏしきい値は、３７ｄＢ−Ｈｚである、
請求項３４に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３６】
前記あらかじめ決められた周波数スワースの量は、５であり、前記第２のＣ／Ｎｏしきい値は、（３０＋ｘ）ｄＢ−Ｈｚにセットされる、ここで、ｘは、２である、
請求項３５に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３７】
複数のＲＦ信号を受信するためのアンテナをさらに備える、
請求項３０に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３８】
前記複数のＲＦ信号を複数のダウンコンバートされた信号にダウンコンバートするための周波数コンバータをさらに備える、
請求項３７に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項３９】
前記複数のダウンコンバートされた信号を複数のデジタル化された信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータをさらに備える、
請求項３８に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項４０】
前記複数のデジタル化された信号は、前記複数のピーク測定値を生成するために、複数の基準関数と相関させる、
請求項３９に記載のＧＮＳＳ受信機。
【請求項４１】
その上にプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体であって、
複数のピーク測定値から、ペアを形成するために、第１のキャリア対ノイズ密度推定値を有する第１のピーク測定値と第１のドップラーオフセット測定値および第２のキャリア対ノイズ密度を有する第２のピーク測定値と第２のドップラーオフセット測定値を選択するためのプログラムコードと、
前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値および前記第２のキャリア対ノイズ推定値に基づいてキャリア対ノイズ密度差を計算するためのプログラムコードと、
前記第１のドップラーオフセット測定値および前記第２のドップラーオフセット測定値に基づいてドップラー差を計算するためのプログラムコードと、
前記キャリア対ノイズ密度差をキャリア対ノイズ密度しきい値と比較するためのプログラムコードと、
前記ドップラー差を少なくとも１つのドップラーしきい値と比較するためのプログラムコードと、
を備えるコンピュータ可読媒体。
【請求項４２】
前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値の前記観測時間の前記差の絶対値は、タイマチェックしきい値より小さい、
請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４３】
前記複数のピーク測定値は、
幅広い周波数および時間ウィンドウ内にピークを見つけるために獲得探索を実行するためのプログラムコードと、
既知のソース測定値すべてに対して見つかった前記ピーク上で第１の相互相関テストを実行するためのプログラムコードと、
小さい周波数および時間探索ウィンドウの前記ピークを確認するために確認探索を実行するためのプログラムコードと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で第２の相互相関テストを実行し、前記ピークが前記第２の相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用する測定データベースの中に前記ピークを格納するためのプルグラムコードと、
によって得られる、
請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４４】
ソースピーク測定値が第１のＣ／のしきい値より大きい推定されたＣ／Ｎｏを有するあるいは周波数スワースのあらかじめ決められた量より多くのものが探索された後で見つかった場合、その推定されたＣ／Ｎｏは、第２のＣ／Ｎｏしきい値より大きく、その結果前記複数のピーク測定値は、
幅広い周波数および時間ウィンドウ内のピークを見つけるために獲得探索を実行することと、
小さな周波数および時間探索ウィンドウ内の前記ピークを確認するために確認探索を実行することと、
前記確認探索の成功に続いて、前記ピーク上で相互相関テストを実行するためのプログラムコードと、前記ピークが前記相互相関テストをパスした場合、位置固定計算のために使用される測定データベース内に前記ピークを格納するためのプログラムコードを実行することと、
によって得られる、
請求項４１に記載のプログラム可読媒体。
【請求項４５】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値として前記第１のピーク測定値および前記第２のピーク測定値を識別するために、前記第１のキャリア対ノイズ推定値を前記第２のキャリア対ノイズ推定値と比較するためのプログラムコードと、
前記第２のキャリア対ノイズ密度推定値から前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値キャリアを引くことによって前記キャリア対ノイズ密度差を計算するためのプログラムコードと、
をさらに備え、前記第１のキャリア対ノイズ密度推定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項４１に記載のプログラム可読媒体。
【請求項４６】
より強いピーク測定値あるいはより弱いピーク測定値であるかとして前記第１のピーク測定値と前記第２のピーク測定値を識別するためのプログラムコードをさらに備え、前記ドップラー差は、前記第２のドップラーオフセット測定値から前記第１のドップラーオフセット測定値を引くことによって計算され、前記第１のドップラーオフセット測定値は、前記より強いピーク測定値と関連する、
請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１１−５２２２５３（Ｐ２０１１−５２２２５３Ａ）
【公表日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１１７４１（Ｐ２０１１−５１１７４１）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４５０２０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１９３０２
【国際公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４５０２０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１９３０２
【国際公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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