用於幹擾信號抑制的系統、方法和設備的製作方法

2023-05-30 09:05:16

專利名稱：用於幹擾信號抑制的系統、方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線信號接收。
背景技術：
用於無線電定位和時間傳輸的系統的一個實例是NAVSTAR全球定位系統(GPS)， 如全球定位服務信號規範(第2版,1995年，USCG導航中心，Alexandria, VA)中所述。其他實例包括俄羅斯共和國維持的GLONASS GPS和在歐洲建議的GALILEO系統。用於無線電定位系統的典型應用包括機載和海洋導航，儘管這些系統的其他應用正變得日益普遍。陸基系統(例如用於蜂窩式電話技術的網絡)也可用於無線電定位和時間傳輸。無線電定位技術的地面應用的實例包括資產跟蹤(例如，跟蹤卡車和機動有軌車)、時間傳輸(例如，在蜂窩式電話網絡的固定和移動單元之間)、定位蜂窩式電話用戶進行緊急服務(例如，作為 「增強的911」動議的一部分)，及高速公路導航協助。NAVSTAR GPS包括一組衛星或「空間飛行器」(SV)，其以I. 57542-GHz (也稱為LI 頻率)載波傳輸導航信息。通過直接序列擴頻(DSSS)信號以每秒鐘50位的數據速率傳輸導航信息，將所述直接序列擴頻(DSSS)信號BPSK (二進位相移鍵控)調製到所述載波上。 為對信號進行擴頻，每一 SV使用一組偽隨機噪聲(PRN或PN)代碼中不同的一者，所述偽隨機噪聲(PRN或PN)代碼也稱為「粗捕獲碼」或C/A代碼。每一 C/A代碼具有I. 023MHz的碼片速率和1023個碼片的長度，以使所述代碼每I毫秒鐘重複一次。C/A代碼是黃金代碼，其因其自相關性能而被選中。圖I顯示GPS PRN I的自相關功能的一部分，對於從+1到+511 及從-I到-511的所有代碼偏移，所述GPS PRN I具有低於O. I的量級。NAVSTAR GPS SV也可通過被調製到I. 22760GHz (也稱為L2頻率)的載波上的
10.23MHz P(Y)代碼來傳輸信息。GPS SV也可以類似的方式通過多個其他載波及/或代碼來傳輸信息。GPS信號的一個常見用途是支持地面接收機進行的位置定位操作。通常，需要來自至少4個SV的的信號來判定三維中的位置。由地面用戶接收的GPS信號非常微弱。例如，在地球表面所接收的GPS信號的功率是-130dBm。相反,熱噪聲水平是-IlldBm,或接近高20dB。預計建築物內的接收機可能經受來自混凝土和其他建築物材料的額外的20dB的信號衰減，以致在室內所接收到GPS信號可比熱噪聲水平約低40dB。在這些情況下，儘管C/A代碼的自相關性能很強，遠低於熱噪聲水平的幹擾信號也可能足以妨礙GPS接收機檢測到有效的信號。

發明內容
根據一個實施例的信號處理方法包括根據將接收代碼與一參考代碼相關來獲得多個結果。所述結果中的每一者均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者。對於所述多個頻率假設中的每一者，所述方法包括從所述頻率假設的結果中選擇多個峰值。對於所述多個頻率假設中的每一者，所述方法包括存儲所選的多個峰值的列表。進一步的實施例包括根據所述相應的列表來抑制頻率假設。在一個實例中，從由GPS SV所接收的信號中獲得所述接收代碼。一種根據另一實施例的設備包括第一邏輯元件陣列，其經配置以根據將接收代碼與參考代碼相關來獲得多個結果。每一結果均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者。所述設備還包括第二邏輯元件陣列，其經配置以針對多個所述頻率假設中的每一者從所述頻率假設的結果中選擇多個峰值並存儲所述所選的多個峰值的一已排序列表。


除非文中另有說明，否則相同的參考號在全文中指相同的結構。圖I是顯示GPS C/A代碼的自相關功能的一部分的繪圖。圖2A至圖2C顯示接收代碼與參考代碼的比較。圖3顯示相關器100和參考代碼發生器110的一個實例的方框圖。圖4是顯示二維搜索窗口的方框圖。圖5是顯示可從視線信號獲得的峰值的能量圖。圖6是顯示由於同一傳輸信號的多路徑實例的多個峰值的能量圖。圖7是顯示由幹擾信號引起的能量脊的能量圖。圖8是顯示相鄰搜索窗口段之間的代碼相位空間的重疊的圖式。圖9是顯示能量峰值和能量脊的能量圖。圖10是根據一實施例的方法MlOO的流程圖。圖11是表不一組已排序峰值列表的方框圖。圖12是方法MlOO的實施方案MllO的流程圖。圖13A是顯示可與方法MlOO的一實施方案結合的多個任務的圖示。圖13B是根據一實施例的方法M300的流程圖。圖14A是顯示峰值強度測試任務T500的實施方案的通過和失敗區域的圖式。圖14B和圖14C是顯示列表能量分布測試任務T600的實施方案的通過和失敗區域的圖式。圖15是列表能量分布測試任務T600的實施方案T602的流程圖。圖16是根據一實施例的方法M200的流程圖。圖17是顯示由於多路徑的能量峰值和能量脊的能量圖。圖18是頻段能量分布測試任務T700的實施方案T702的流程圖。圖19是交叉相關測試任務T800的實施方案T802的流程圖。
圖20是顯示在旁瓣測試任務T900的實施方案中使用的掩碼的實例的圖式。圖21是顯示最佳早期峰值檢測任務T400的實施方案中使用的掩碼的實例的圖式。圖22是一個場合中基帶處理器260的實施方案262的方框圖。圖23是接收裝置202的實施方案的方框圖。圖24A是RF前端的實例310的方框圖。圖24B和圖24C是下變頻器的實例322和324的方框圖。圖25是通信裝置300的實施方案302的方框圖。
具體實施例方式在本文中所使用的術語「獲得」包括例如計算、推導及/或檢索(例如從存儲器或其他存儲裝置或從另一裝置)的普通含義。實施例包括可用於在兩維搜索空間內識別信號的定位的方法和設備。該用途可包括識別所接收的信號的代碼相位和頻率。可將所識別的信息進一步應用到例如捕獲及/或跟蹤信號的操作。也可在定時操作(例如一個或多個其他過程的同步)中使用代碼相位信
肩、O根據一實施例的接收裝置可經配置以接收來自一個或多個定位衛星系統(例如 NAVSTAR GPS)的信號。另外或者可替代地，根據一實施例的接收裝置可經配置以通過用於無線通信的網絡接收及/或傳輸信息(例如語音及/或數據)。此裝置可經配置以通過碼分多址(CDMA)系統內的一個或多個信道來接收及/或傳輸信息。例如，根據一實施例的接收裝置可執行根據TIA、EIA、3GPP、3GPP2、CWTS(中國)、ARIB(日本)、TTC(日本)、 TTA(韓國)、ITU及/或ETSI (歐洲)所頒布的一個或多個以下標準或格式中的至少一部分的訂戶單元、訪問終端(AT)、基站收發臺(BTS)及/或用戶設備(UE)的若干或所有功能 CDMA、TD-SCDMA、W-CDMA (如 3G TS25. 211/2/3/4)、UMTS, IS-95-A/B/C (cdmaOne)、IS-98、 IS-835-A(cdma2000)、IS-856(cdma2000HDR)、IS-2000. I-A 和 IS-2000 系列(cdma2000)的其他文件、IS-707-A (數據服務)、cdma20001xEV、cdma20001x EV-D0、cdma20001x EV-DV (也稱為 Ix-EVphase 2)、cdma20003x、3GPP2cdma2000 (如 TR-45. 5，C. S0005-A，C. S0024)和 IMT-2000o該接收機或收發機可經配置以通過處於或接近例如800MHz、1800MHz及/或 1900MHz的波段進行通信。該接收機或收發機可經配置以通過例如相移鍵控(PSK)的M進位形式(如二進位PSK(BPSK)、正交PSK(QPSK)、偏置QPSK (OQPSK)、正交調幅(QAM)、偏置 QAM(OQAM)、最小相移鍵控(MSK)或高斯MSK (GMSK))進行通信。用於無線電定位及/或時間傳輸的方法包括接收具有預定代碼(即符號序列)的信號，例如GPS或CDMA信號。所述預定代碼可為重複代碼，例如GPS C/A代碼。或者，所述預定代碼可為不重複或具有極長周期的代碼，例如GPS P(Y)代碼。在許多應用中，原始代碼將為例如+1和-I的二進位符號的序列(如在GPS C/A代碼內)，儘管所接收的該代碼可包括從一個符號值到另一個符號值之間的值。例如，接收代碼可具有復值，其中每個分量均具有從一個符號值變化到另一個(如從約+1變化到-I)的值。也可將至少某些實施例應用到其中所述原始代碼不是二進位序列的場合。可能期望所述預定代碼是偽噪聲(PN)序列或具有類似噪聲的自相關性能的其他序列(例如，如圖I中所示)，以使得可預期所接收的所述代碼與所述代碼的參考副本的相關會產生嚴格定義的峰值。所接收的信號也可為數據調製。例如，所接收的信號可為擴頻信號，其中所述預定代碼用於擴展數據流的帶寬，然後將所述擴展數據流用於調製載波(例如，通過PSK調製)。本文說明主要涉及C/A代碼在GPS LI載波上的應用的實例，且實施例包括接收和處理該代碼的系統、方法和設備。然而，實施例還包括對其他代碼進行操作的系統、方法和設備，及對這些代碼及其他(例如GPS P(Y)代碼及/或CDMA PN代碼)進行操作的系統、 方法和設備。因此，實施例的範圍不限於該具體應用或這些具體的預定代碼。實施例可能適合的其他信號包括GPS LI M、LI P/Y、L2 Civil、L2 P/Y、L2 M及/或L5 Civil。本文中所述的原理還可應用於接收傳輸，包括數據信號和導頻信號(例如GPS L5,Galileo E5a 及/或E5b) ο圖2A顯示所接收的預定代碼SI (從時間索引O開始)和所述代碼的參考副本 SR(後文中稱為「參考代碼」)之間的比較的實例。在本實例中，填充的方塊指示一個二進位符號(如+1)，且敞開的方塊指示其他二進位符號(如-I)。可看出，在圖2A所示的實例中，所述兩個代碼未對齊。在圖2B中，參考代碼SR相對於時間索引O偏移一 8碼片的偏置。當所述參考代碼在此位置時，兩個代碼現在對齊。當所述參考代碼處於使所述兩個代碼對齊的位置時，接收代碼和參考代碼之間的偏置稱為信號的代碼相位。因而，接收代碼SI具有8碼片的代碼相位。圖2C顯示參考代碼與另一接收代碼S2之間對齊的一實例，其具有6碼片的代碼相位。在本實例中，傳輸代碼S2的所接收的信號已經過數據調製，因而與所述參考代碼的符號相比，接收代碼S2的符號在代碼周期期間已反相。代碼相位可用作所接收的信號的延遲的指示，其同樣也用作發射機和接收機之間的距離的量度。另外或者可替換地，代碼相位可用於有關接收及/或發射一個或多個其他信號的同步操作中。例如，從代碼相位推導出的定時信息可用於將接收機與時隙存取信道進行同步。時隙存取信道的實例包括可由接收代碼的發射機發射的存取信道(例如下行鏈路或反向鏈路)和可由處於該位置的接收機監視的尋呼信道(如上行鏈路或前向鏈路)。可通過將所述接收的代碼和參考代碼的乘積在一部分參考代碼長度上進行積分來在時域內實施接收代碼與參考代碼的相關
權利要求
1.一種信號處理方法,所述方法包括基於使接收的代碼與參考代碼相關來從相關器獲得多個結果，每一結果均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者；對於所述多個頻率假設中的每一者，從對應於所述頻率假設的結果中選擇多個峰值;且有選擇地抑制頻率假設，所述抑制基於所述多個峰值中的峰值的能量值之間的關係。
2.如權利要求I所述的信號處理方法，其中所述選擇多個峰值包括根據所述峰值的能量值來選擇多個峰值。
3.如權利要求I所述的信號處理方法，其中所述抑制基於㈧噪聲最低值與⑶所述多個峰值中的峰值的能量值之間的關係。
4.如權利要求I所述的信號處理方法，其中所述抑制基於㈧噪聲最低值與⑶所述多個峰值中具有最大能量值的峰值的能量值之間的關係。
5.如權利要求I所述的信號處理方法，其中所述抑制基於所述多個峰值中的峰值的能量值在所述多個峰值中的另一峰值的能量值的閾值範圍內的確定。
6.如權利要求I所述的信號處理方法，其中所述抑制基於所述多個峰值中的兩個峰值的能量值之間的差異不大於閾值的確定，其中所述兩個峰值中的一者是所述多個峰值中具有最大能量值的峰值。
7.如權利要求I所述的信號處理方法，其中所述抑制基於(A)所述多個峰值中的峰值的能量值與(B)噪聲值的比率，其中所述噪聲值基於對應於所述頻率假設的結果中的值，不包括相應的多個峰值的值。
8.如權利要求I所述的信號處理方法，其中所述抑制包括計算對應於所述頻率假設的結果之和；計算對應於所述頻率假設的噪聲值，包括從所述和中減去多個能量值；及將被減去的能量值的數量與閾值進行比較。
9.如權利要求I所述的信號處理方法，所述方法包括在所述多個峰值的一者中選擇峰值；及基於對應於所選擇峰值的代碼相位假設來計算偽距離。
10.如權利要求9所述的信號處理方法，所述方法包括基於所述偽距離將信息傳輸到網絡以進行無線通信。
11.如權利要求I所述的信號處理方法，所述方法包括從所述多個峰值的一者中選擇最佳最大峰值；從所述多個峰值中選擇對應於比所述最佳最大峰值早的代碼假設的峰值；及基於較早的代碼假設來計算偽距離。
12.如權利要求I所述的信號處理方法，其中從接收自全球定位系統的空間飛行器的信號中獲得所接收的代碼。
13.如權利要求12所述的信號處理方法，所述方法包括抑制所述多個峰值的一者中的峰值，所述抑制基於從所述全球定位系統的另一空間飛行器接收的信號的頻率定位。
14.一種含有機器可讀指令的機器可讀介質，所述機器可讀指令在由處理單元執行的時候執行操作，所述指令包括用以基於使接收的代碼與參考代碼相關來從相關器獲得多個結果的指令，其中每一結果均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者；用以對於所述多個頻率假設中的每一者從對應於所述頻率假設的結果中選擇多個峰值的指令 '及用以有選擇地抑制頻率假設的指令，其中所述抑制基於所述多個峰值中的峰值的能量值之間的關係。
15.一種用於信號處理的設備，所述設備包括第一邏輯元件陣列，其經配置以基於使接收的代碼與參考代碼相關來獲得多個結果， 其中每一結果均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者；第二邏輯元件陣列，其經配置以針對多個所述頻率假設中的每一者而從對應於所述頻率假設的結果中選擇多個峰值，及第三邏輯元件陣列，其經配置以針對頻率假設確定所述對應的多個峰值中的峰值的能量值之間的關係，並基於所確定的關係有選擇地抑制所述頻率假設。
16.如權利要求15所述的用於信號處理的設備，其中所述第一陣列包括相關器。
17.如權利要求16所述的用於信號處理的設備，所述設備包括搜索器，所述搜索器包括所述第一陣列，所述搜索器包括多個相關器。
18.如權利要求15所述的用於信號處理的設備，所述設備包括用於搜索的裝置，所述用於搜索的裝置包括所述第一陣列。
19.如權利要求15所述的用於信號處理的設備，其中所述第一陣列的至少一部分和所述第二陣列的至少一部分位於同一裝置上。
20.如權利要求15所述的用於信號處理的設備，所述設備經配置以基於對應於所述多個峰值的一者中的峰值的代碼相位假設來通過無線通信信道傳輸信息。
21.如權利要求15所述的用於信號處理的設備，其中所述第三陣列經配置以選擇所述多個峰值的一者中的峰值，並基於對應於所選擇的峰值的代碼向量假設來計算偽距離。
22.如權利要求15所述的用於信號處理的設備，所述設備包括第四邏輯元件陣列，所述第四邏輯元件陣列經配置以針對所述頻率假設中的至少一者確定(A)噪聲最低值與(B) 所述多個峰值中的峰值的能量值之間的關係，並基於所確定的關係來抑制所述頻率假設。
23.一種用於信號處理的設備，所述設備包括第一邏輯元件陣列，其經配置以基於將接收的代碼與參考代碼關聯來獲得多個結果， 其中每一結果均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者；及第二邏輯元件陣列，其經配置以針對多個所述頻率假設中的每一者選擇對應於所述頻率假設的結果中的多個峰值，其中，所述第二邏輯元件陣列經配置以計算針對多個頻率假設的每一者的噪音值，以及其中，所述噪音值的每一者基於對應於所述頻率假設的結果中的值，不包括所對應的多個峰值的值。
24.一種用於信號處理的設備，所述設備包括用於將接收的代碼與參考代碼關聯來獲得多個結果的裝置，其中每一結果均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者；用於針對所述多個頻率假設中的每一者選擇從對應於所述頻率假設的結果中獲得的多個峰值的裝置，及用於針對所述頻率假設中的至少一者確定所對應的多個峰值的能量值之間的關係以及有選擇地基於所確定的關係抑制所述頻率假設的裝置。
25.如權利要求24所述的用於信號處理的設備，所述設備經配置以基於對應於所述多個峰值的一者中的峰值的代碼相位假設來通過無線通信信道傳輸信息。
26.如權利要求24所述的用於信號處理的設備，其中用於確定的裝置經配置以選擇所述多個峰值中的峰值，且基於對應於所選擇的峰值的代碼相位假設來計算偽距離。
27.如權利要求24所述的用於信號處理的設備，所述設備進一步包括用於針對所述頻率假設的至少一者來選擇峰值確定(A)噪聲最低值與(B)所述多個峰值中的峰值的能量值之間的關係，並基於所確定的關係來抑制所述頻率假設的裝置。
28.一種用於信號處理的設備，所述設備包括用於將接收的代碼與參考代碼關聯來獲得多個結果的裝置，其中每一結果均對應於多個代碼相位假設中的一者和多個頻率假設中的一者；用於針對所述多個頻率假設中的每一者選擇從對應於所述頻率假設的結果中獲得的多個峰值，並針對所述多個頻率假設中的每一者計算噪音值的裝置，其中，所述噪音值的每一者基於對應於所述頻率假設的結果中的值，不包括所對應的多個峰值的值。
全文摘要
本發明涉及用於幹擾信號抑制的系統、方法和設備。本發明公開了一種根據實施例的方法針對多個頻率假設中的每一者獲得峰值列表。每一峰值具有能量結果並對應於代碼相位假設。實施例包括可用於識別信號(例如GPS信號)在兩維搜索空間中的定位的方法和設備。可將定位信息進一步應用到例如信號採集、信號跟蹤、接收機的位置定位以及定時操作(例如一個或多個其他過程的同步)等操作。
文檔編號H04B1/707GK102608623SQ20121005356
公開日2012年7月25日 申請日期2005年12月1日 優先權日2004年12月1日
發明者克里斯多福·派屈克, 埃米麗婭·M·希米奇, 道格拉斯·N·洛維奇 申請人:高通股份有限公司