Gps衛星定位方法
2023-04-23 15:22:26 1
專利名稱：Gps衛星定位方法
GPS衛星定位方法
技術領域：
本發明是有關於一種GPS衛星定位方法，特別是指一種調整載波信號噪聲 比(C/N)的門坎值，以加速GPS衛星定位的方法。背景技術：
在通信系統中，載波信號噪聲比(Carrier-to-noise ratio, C/N)用作一種 接收的載波強度相對於接收的噪聲的量測。簡單地說，如一接收的載波強度為 Pcarrier微瓦(microwatt),另一接收的噪聲強度為Pnoise，則載波信號噪聲 比則描述為C/N 二 10 loglO (Pcarrier / Pnoise)。而且，當載波信號噪聲比 運用在GPS衛星定位方面時，若干個高載波信號噪聲比相較於低載波信號噪聲 比能提供較佳的無線電的接收及較正確與穩定性的通信質量。
但在許多的情況下，因使用者所使用具GPS單元的導航裝置的地方多半是 不易接收GPS信號之處，例如建築物內、騎樓、有行道樹遮蔽的步道，所以 導航裝置需通過提高載波信號噪聲比使其具有較正確與穩定性的通信質量，以 市面上常見的GPS處理器使用SiRF公司開發的GPS接收器晶片組，如SiRF star-III接收器晶片組。此SiRF star-III接收器晶片組設定載波信號噪聲比 為35dB Hz，以SiRF star-III接收器晶片組接收單一 GPS衛星的GPS信號強度 規格為-128 dBm，換算GPS信號的載波信號噪聲比為35 dB-Hz。
所以，根據設定載波信號噪聲比，導航裝置通過使用SiRF star-工II接收 器晶片組進行GPS定位時，此接收器晶片組必須同時接收到至少四個GPS信號 的載波信號噪聲比等於或高於35 dB-Hz才能完成GPS定位，亦是在SiRF star-III接收器晶片組搜尋具載波信號噪聲比為35 dB-Hz的四個GPS信號過程 花費時問過長，而不利於正在開車的駕駛人。
發明內容
有鑑於上述課題，本發明的目的提供一種GPS衛星定位方法，特別是調整 載波信號噪聲比(C/N)的門坎值，以加速GPS衛星定位的方法，進而滿足使用者 對GPS衛星定位方法的需求，同時解決先前技術的缺點，除可縮短定位時間外， 亦不會影響GPS信號的精確度。
因此，為達上述的目的，本發明揭示一種GPS衛星定位方法，適用於一導 航裝置，且導航裝置具有一GPS處理器。此方法包含下列步驟
(a) 以GPS處理器接收由若干個GPS衛星所傳送的若干個GPS信號。
(b) 根據這些GPS信號導出相應的若干個載波信號噪聲比。(C)利用GPS處理器搜尋這些載波信號噪聲比等於或高於一第一門坎值的四
個GPS信號。
(d) 使用四個GPS信號進行定位。
(e) 判斷四個GPS信號相應的四個載波信號噪聲比是否皆高於一第二門坎 值，其中第二門坎值高於第一門坎值。
(f) 若是，則重複步驟(d)。若否，則使GPS處理器等待一預定時間。 相較於現有技術，利用本發明的GPS衛星定位方法，滿足使用者對GPS衛
星定位方法的需求，同時解決先前技術的缺點，除可縮短定位時間外，亦不會 影響GPS信號的精確度。 .
為對本發明的目的、構造特徵及其功能有進一步的了解，茲配合附圖詳細 說明如下
圖1顯示本發明的GPS衛星定位系統的示意圖。 圖2顯示本發明的GPS衛星定位方法的流程圖。
具體實施方式
為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文依本發明的GPS 衛星定位方法，特舉較佳實施例，並配合所附相關圖式，作詳細說明如下，其 中相同的組件將以相同的組件符號加以說明。
請參閱圖l，顯示本發明的GPS衛星定位系統的示意圖。圖中，GPS衛星定 位系統1包含若干個GPS衛星11及一導航裝置12。其中，這些GPS衛星11由 至少24顆GPS衛星11所組成，分成六個軌道，並運行於約20200公裡的高空， 且繞行地球10—周約12小時。其中，每一GPS衛星11均持續發射具有衛星軌 道數據及時間的無線電波(統稱GPS信號)，以提供地球上的導航裝置12加以使 用。
另外，導航裝置12較佳為一車用導航裝置、 一可攜式導航裝置、 一行動電 話、 一個人數字助理及一筆記型計算機其中之一，其持續追蹤所有的GPS衛星， 並實時地計算導航裝置12所在位置的坐標、移動速度及時間等數值。此導航裝 置12包含一 GPS處理器121，且GPS處理器121較佳為一 SiRF star-III接收 器晶片組。因SiRF star-III接收器晶片組內建高感度天線及強化演算功能， 故能接收由若干個GPS衛星所傳送的若干個GPS信號，並根據前述GPS信號導 出相應的載波信號噪聲比。
請參閱圖2，顯示本發明的GPS衛星定位方法的流程圖，此方法對應圖1所 示的GPS衛星定位系統的示意圖，並包含下列步驟
步驟21:以導航裝置12的GPS處理器121接收由若干個GPS衛星11所傳 送的若干個GPS信號。
步驟22:根據這些GPS信號導出相應的若干個載波信號噪聲比。步驟23:利用GPS處理器121搜尋這些載波信號噪聲比等於或高於一第一
門坎值的四個GPS信號。此第一門坎值可設為20 dB-Hz。
步驟24:使用此四個GPS信號進行定位。當四個GPS信號的載波信號噪聲 比皆高於20 dB-Hz時，SiRF star-III接收器晶片組確認四個GPS信號具有足 夠的強度，可作為有效信號(validate signal)而不會判定為偽信號(spurious signal),故可使用此四個GPS信號進行定位。
步驟25:判斷此四個GPS信號相應的四個載波信號噪聲比是否皆高於一第 二門坎值，其中第二門坎值高於第一門坎值，且第二門坎值可設為35 dB-Hz。 若是，則重複步驟24。若否，則進行步驟26。在此，為了增加GPS處理器121 接收GPS信號的正確性及穩定度，特地將第二門坎值載波信號噪聲比提高為35 dB-Hz。
步驟26:若四個GPS信號其中任一者相應的載波信號噪聲比小於35 dB-Hz 時，則使GPS處理器121等待約30秒的預定時間。
步驟27:利用GPS處理器搜尋具有最大載波信號噪聲比的另四個GPS信號， 以使用另四個GPS信號進行定位。
要特別說明的是，通過GPS處理器121接收四個GPS信號與適當的幾何運 算，可以決定四個未知點，即所謂的經度、緯度、高度及一個校正的用戶時鐘(亦 是目前時間度量的數據)。而導航裝置12包含如一液晶顯示裝置之類的顯示裝 置122，用以顯示目前導航裝置12的定位經度及緯度的信息。另外，以SiRF star-III接收器晶片組作為GPS處理器121時，先將載波信號噪聲比調整為20 dB-Hz作為第一門坎值，以利SiRF sta廣III接收器晶片組可快速地搜尋皆高於 20 dB-Hz的四個GPS信號，以快速進行定位。同時，為了增加所接收GPS信號 的正確性，再將載波信號噪聲比提高至35 dB-Hz作為第二門坎值，SiRF star-III 接收器晶片組仍持續搜尋載波信號噪聲比皆高於35 dB-Hz的四個GPS信號，使 定位信號更加穩定且不易飄移，以保持最佳的導航狀態。
權利要求
1、一種GPS衛星定位方法，適用於一導航裝置，且該導航裝置具有一GPS處理器，其特徵在於，該GPS衛星定位方法包含下列步驟(a)以該GPS處理器接收由若干個GPS衛星所傳送的若干個GPS信號；(b)根據該些GPS信號導出相應的若干個載波信號噪聲比；(c)利用該GPS處理器搜尋該些載波信號噪聲比等於或高於一第一門坎值的四個GPS信號；(d)使用該四個GPS信號進行定位；(e)判斷該四個GPS信號相應的四個載波信號噪聲比是否皆高於一第二門坎值，其中該第二門坎值高於該第一門坎值；以及(f)若是，則重複該步驟(d)，若否，則使該GPS處理器等待一預定時間。
2、 如權利要求1所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，該導航裝置為一 車用導航裝置、 一可攜式導航裝置、 一行動電話、 一個人數字助理及一筆記型 計算機其中之一。
3、 如權利要求1所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，每一GPS信號包 含該導航裝置的坐標位置的經度、緯度、高度定位信號及目前時間度量的資料。
4、 如權利要求3所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，該導航裝置更包 含一顯示裝置，用以動態實時顯示該導航裝置的定位經度及緯度的信息。
5、 如權利要求4所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，該顯示裝置為一 液晶顯示裝置。
6、 如權利要求1所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，該第一門坎值為 20 dB Hz。
7、 如權利要求1所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，該第二門坎值為 35 dB Hz。
8、 如權利要求1所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，該預定時間約30秒。
9、 如權利要求1所述的GPS衛星定位方法，其特徵在於，該步驟(f)之後， 更包含一步驟(g)，利用該GPS處理器搜尋具有最大載波信號噪聲比的另四個GPS 信號，以使用另四個GPS信號進行定位。
全文摘要
本發明揭示一種GPS衛星定位方法，適用於一導航裝置，且導航裝置具有一GPS處理器。此方法包含步驟有(a)以GPS處理器接收由若干個GPS衛星所傳送的若干個GPS信號。(b)根據這些GPS信號導出相應的若干個載波信號噪聲比。(c)利用GPS處理器搜尋這些載波信號噪聲比等於或高於一第一門坎值的四個GPS信號。(d)使用四個GPS信號進行定位。(e)判斷四個GPS信號相應的四個載波信號噪聲比是否皆高於一第二門坎值，其中第二門坎值高於第一門坎值。(f)若是，則重複步驟(d)。若否，則使GPS處理器等待一預定時間。
文檔編號G01S5/02GK101598777SQ20081002856
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月6日 優先權日2008年6月6日
發明者吳朝富 申請人:佛山市順德區順達電腦廠有限公司