幀同步方法和裝置的製作方法
2023-06-20 00:27:11 1
專利名稱：幀同步方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及全球定位系統(GPS)技術，具體涉及幀同步方法和裝置。
背景技術：
在全球定位系統中，每顆GPS衛星以每s50比特(bit)的速度傳播導 航電文(Navigation Message ) 。 GPS接收設備不斷從GPS衛星接收導航電 文，並根據接收的導航電文計算GPS衛星的位置、速度和當前精確時間， 進而達成定位導航功能。
圖1為現有技術中一個完整的導航電文的結構示意圖。導航電文在傳輸 時，按邏輯分為不同的數據幀，或稱為頁。如圖1所示，導航電文共包括 25個數據幀。每一個數據幀有1500bit,其傳輸時間為30秒(s)。每一數 據幀包括5個子幀，即子幀1-子幀5。每個子幀包括300bit，其傳輸時間為 6s。每一子幀按順序分為10個字(word)，每個字有30bit。在每一個子幀 開頭都包括遙測字(TLM， Telemetry word )和轉換字(HOW， Handover word )。
每個300bit子幀的TLM字都以8bit的前導碼開頭，前導碼使得子幀的 開頭能夠^:辨-〖人。每個300bit子幀的HOW字都包括17bit的周內時間 (TOW , Time of Week) 。 TOW的實際表示範圍為0 ~ 403199,其單位為 1.5s。 TOW每隔6s就表示下一個子幀的起始時間，其在每一子幀傳輸結束 時置0,重新開始計數。
導航電文包括曆書(Alamanac)和星曆(Ephemeris)。其中，為了記 載多達24顆衛星的星曆，通常是，第一個子幀在TLM字和HOW字之後傳 送衛星時鐘校正數據；第二個子幀傳送衛星短星曆數據的第一部分；第三個 子幀傳送衛星短星曆的第二部分；第四個子幀傳送有關電離層、世界協調時間及其他數據的冗長信息；第五個子幀用來傳送曆書。
圖2為現有技術中採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同 步的流程圖，包括
步驟201，在接收的導航數據中尋找前導碼。如果存在前導碼，執行步驟 202;否則，GPS接收設備繼續接收導航數據，直到能夠在接收的導航數據中尋 找到前導碼為止。
本步驟中，導航數據為GPS衛星傳輸導航電文中的一個或多個位數據。 步驟202，判斷是否接收到HOW字，若接收到HOW字，則執行步驟203;
否則，繼續接收導航數據，直到能夠接收到HOW字為止。
步驟203，由步驟202接收的HOW字中包含的TOW信息計算GPS衛星
的當前時間。
本步驟中，由TOW信息計算GPS衛星的當前時間的方法 TOW值氺6000陽4訓+76ms。
其中，TOW每隔6s表示下一個子幀的起始時間，把所有的單位都換算為 毫秒(ms)，即TOW每隔6000ms表示下一個子幀的起始時間；4800是因為每 一子幀在傳送TLM、 HOW字之後，還有8個字，即8*30bit=240bit，傳輸每一 比特需要20ms，所以剩餘的時間為240*20ms=4800ms。 76ms是衛星信號乂人 GPS衛星到GPS接收設備的傳送時間。
步驟204， GPS接收設備根據步驟203計算的GPS衛星當前時間來調整其 時間，完成幀同步。
由上可見，現有技術中採用TLM前導碼搜索方法能夠在GPS接收設備中 實現幀同步。但根據上述步驟可以看出，在現有技術中，GPS接收設備與導航 數據完成幀同步主要取決於是否在步驟201中尋找到TLM字中的前導碼。由 於每一子幀的TLM字都以8bit的前導碼開頭，假如接收的導航數據為一子幀 的第9個bit，如果要在接收的導航數據中搜索到TLM的前導碼，則必須在接 收到下一個子幀時，才能搜索到TLM的前導碼。由於TLM字每隔6s才傳送 一次，則GPS接收設備與導航數據完成幀同步時間就會需要將近6s。為了縮短幀同步時間，在美國專利申請US6654686中提出了 一種改進方法， 圖3為現有技術中美國專利申請US6654686實現幀同步的流程圖，包括
步驟301、用戶客戶機系統通過網絡請求基準站伺服器系統發送導航數據。
步驟302、基準站伺服器系統從其資料庫中取得對應的導航數據，並通過 網絡反饋給用戶客戶機系統。
步驟303、客戶機系統對步驟302接收的導航數據和直接從GPS衛星接收 的導航數據進行匹配，若匹配成功，則實現幀同步；否則，執行步驟304。
步驟304、回歸到現有技術中採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備 中實現幀同步的流程，具體流程如圖2所示，這裡不再贅述。
由圖3所示流程可知，上述^l支術方案可以實現幀同步，但是，它存在以下 問題
第一、伺服器系統和客戶機系統之間是通過網絡來傳送導航數據的。但是， 網際網路所帶來的網絡延遲是系統無法控制和避免的，這樣，就可能導致幀同步 時間比較長，甚至遠大於圖2所示的現有技術中採用TLM前導碼搜索方法在 GPS接收設備中完成幀同步所用的時間。
第二、在導航數據匹配失敗之後再回歸圖2所示的現有技術釆用TLM前 導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步的流程。在這種情況下，也會導致 幀同步的時間比圖2所示的現有技術採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設 備中完成幀同步的時間還長。
發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種實現幀同步的方法和裝置，以便於縮短 GPS接收設備完成幀同步的時間。
根據上述目的，本發明提供了一種實現幀同步的方法，包括以下步驟 預測正在傳輸的導航數據；
匹配預測出的導航數據和直接從全球定位系統GPS衛星接收的導航數據； 在匹配成功的情況下，修正GPS接收設備的本地時間，完成幀同步。較佳地，所述預測正在傳輸的導航數據的方法為依據GPS接收設備當前 的本地實時時鐘RTC的時間t,預測t時刻GPS衛星正在傳輸的導航數據。
較佳地，在預測出t時刻GPS衛星正在傳輸的導航數據之後，並在執行所 述匹配之前，進一步包括判斷是否能夠從保存的導航電文中獲取預測出的導 航數據，如果是，則繼續執行所述匹配處理，否則，結束當前流程。
較佳地，在判斷出能夠從保存的導航電文中獲取預測出的導航數據之後， 並在執行所述匹配之前，進一步包括根據預設的GPS接收設備的本地RTC 時間t的誤差，從保存的導航電文中，多取預測出的導航數據左右兩側誤差對 應個數的導航數據，將多取的導航數據同時作為預測出的導航數據。
較佳地，所述匹配預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據的 方法為
比較預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據，若接收的導航 數據和預測出的導航數據至少有一個連續的字相同，則匹配成功，否則，繼續 接收GPS衛星發送的導航數據，將所述繼續接收GPS衛星發送的導航數據和 預測出的導航數據進行匹配。
較佳地，GPS接收設備的本地時間進一步包括本地RTC時間和本地GPS 時間；
所述的在匹配成功的情況下，修正GPS接收設備的本地時間，完成幀同步 的方法為
記錄GPS衛星發射最後一個匹配成功的導航數據的時間tl,根據tl計算 GPS衛星當前的精確時間；
計算GPS衛星當前的偏移時間；
GPS接收設備#4居計算出GPS衛星的當前精確時間和偏移時間來調整其本 地GPS時間和本地RTC時間，完成幀同步。
較佳地，在所述預測正在傳輸的導航數據時，該方法進一步包括啟動現 有技術中採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步的處理；
在匹配不成功的情況下，該方法進一步包括若接收到採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步的處 理髮送的幀同步已完成信息，則利用該已完成的幀同步處理修正GPS接收 設備的本地時間，完成幀同步；否則，繼續接收GPS衛星發送的導航數據， 並將繼續接收GPS衛星發送的導航數據與預測出的導航數據進行匹配，直 到匹配成功為止，或者，直到接收到採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收 設備中實現幀同步的處理已完成的信息為止，或者，停止所述預測和匹配實 現幀同步的處理，採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步 的處理。
較佳地，該方法進一步包括當利用所述預測和匹配實現幀同步的處理以 及現有技術中採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步的處理， 所述兩者中的一個完成幀同步時，發送幀同步完成信息給另 一個。
較佳地，實現幀同步之後，該方法進一步包括
比較現有的導航數據更新特徵碼和正在接收的導航數據更新特徵碼，若兩 者不相匹配，則保存新接收的導航數據，並將接收的導航數據發送給導航數據 處理側，否則丟棄；
導航數據處理側對接收的導航數據進行解碼，並返回導航數據更新特徵碼 給跟蹤側；
跟蹤側保存接收的導航數據更新特徵碼。
本發明還提供了 一種GPS接收設備中實現幀同步的裝置，其包括預測單元、 匹酉己單元，禾口+務正單元；
所述預測單元，用於預測正在傳輸的導航數據；
所述匹配單元，用於匹配預測出的導航數據和直接從GPS衛星中接收的導 航數據，在匹配成功時，向修正單元發送幀同步通知；
所述修正單元，用於在接收到幀同步通知時，計算GPS衛星當前的精確時 間和偏移時間，並根據計算當前的精確時間和偏移時間來調整GPS接收設備的 本地時間，完成幀同步。
較佳地，該裝置進一步包括存儲單元，用於實時保存導航電文；所述預測單元進一步判斷是否能夠從存儲單元保存的導航電文中獲取預測
出的導航數據，如果是，則將執行匹配處理的通知發送給所述匹配單元；
所述匹配單元，在接收到執行匹配處理的通知後，執行所述匹配的處理。
較佳地，所述預測單元進一步根據預設的GPS接收設備的本地RTC時間t 的誤差，從存儲單元保存的導航電文中，多取預測出的導航數據左右兩側誤差 對應個數的導航數據，將多取的導航數據同時作為預測出的導航數據。
較佳地，該裝置進一步包括現有幀同步處理單元；
據時，啟動現有幀同步處理單元實現幀同步的處理。
較佳地，所述修正單元和所述現有幀同步處理單元兩者中的一個完成幀 同步時，發送幀同步完成信息給另一個。
綜上所述，本發明提出的一種GPS接收設備中實現幀同步的方法和裝 置具有如下有益效果
第一、本發明中，同時啟動改進的匹配流程和現有技術中採用TLM 前導碼搜索在GPS接收設備中實現幀同步的流程，選取先完成幀同步時間 最短的流程，並通知未達到幀同步的流程。通常情況下，改進的匹配流程都 能夠在僅使用現有技術中採用TLM前導碼搜索在GPS接收設備中實現幀同 步的流程完成幀同步之前達到幀同步。即使在所述的改進的匹配流程中，導 航數據匹配不成功，則最終由現有技術採用TLM前導碼搜索在GPS接收設 備中實現幀同步的流程完成幀同步。由於現有技術的幀同步流程和改進的匹 配流程是同時啟動的，並未額外浪費時間。
第二、本發明中，在實現幀同步後，通過現有導航數據和正在接收的導航 數據中的數據更新特徵碼進行比較。若兩者不相匹配，則保存接收的導航數據， 將接收的導航數據發送給導航數據處理側；導航數據處理側對接收的導航數據 進行解碼，將所述的數據更新特徵碼發送給跟蹤側；跟蹤側保存接收的數據更 新特徵碼；否則丟棄。比現有技術中地面控制站全部不間斷地傳輸方式將所述 的導航電文數據注入到衛星更加合理，可以減緩處理器的工作負擔，降低系統能耗。
圖1為現有技術中一個完整的導航電文的結構示意圖； 圖2為現有技術中採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀 同步的流程圖3為現有技術中美國專利申請US6654686實現幀同步的流程圖4為本發明實現幀同步的第 一較佳實施例的處理流程圖5為圖4中GPS衛星正在傳輸子幀1的部分數據結構示意圖6為圖4中GPS衛星正在傳輸子幀1的數據結構示意圖7為本發明中實現幀同步裝置的第 一較佳實施例的結構示意圖8為本發明中實現幀同步裝置的第二較佳實施例的結構示意圖9為本發明中完成幀同步之後星曆數據處理的流程圖10為本發明中完成幀同步之後曆書數據處理的流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉實施例對本發明 進一步詳細說明。
本發明提供了一種GPS接收設備中實現幀同步的方法和裝置，通過匹 配預測的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據，以及在匹配成功的 情況下，修正GPS接收設備的本地時間，從而完成幀同步。
本發明在具體實施時，至少有以下兩種實施方式
第一種實施方式同時啟動改進的匹配流程和現有4支術中採用TLM前 導碼搜索方法實現幀同步的流程，選取先達到幀同步的流程，並發送幀同步 完成的信息給另一個。
第二種實施方式採用改進的匹配流程完成幀同步。
以下就上述兩種實施方式分別舉一個實施例對本發明進行詳細的說明。實施例一
圖4為本發明實現幀同步的第一較佳實施例的處理流程圖。如圖4所示， 改進的匹配流程即流程Sl和現有技術中採用TLM前導碼搜索在GPS接收設備 中實現幀同步的流程即流程S2同時啟動，選取先達到幀同步的流程，並發送幀 同步完成的信息給另一個。
下面分別單獨敘述流程Sl和流程S2,在流程Sl中，
步驟Sl-401，以GPS接收設備的本地實時時鐘(RTC: Real Time Clock) 為依據，預測正在傳輸的導航數據是屬於哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。
本實施例中，導航數據為正在傳輸的導航電文中的一個或多個位數據
本步驟中，以GPS接收設備本地的RTC時間為依據，預測正在傳輸的導 航數據的方法具體為
地面控制系統有M^律的將GPS衛星的導航電文注入GPS衛星，再由GPS 衛星對接收的導航電文進行發射。導航電文共有25個數據幀，每個數據幀有 1500bit,因為GPS衛星傳送導航數據的速度為50bit/s，所以整個導航電文傳輸 完畢需要12.5分鐘(750S)。 GPS衛星總是從第一個子幀開始傳送導航電文， 直到25個數據幀全部傳完，並在傳完之後，又開始新一輪的傳送。本實施例主 要是基於熱啟動而言，也就是說啟動之前GPS接收設備中已經存儲了有效的導 航電文。所以，可基於GPS接收設備當前的本地RTC時間來預測衛星正在發 射的導航數據。
假設GPS接收設備當前的本地RTC時間是t,則根據t,預測此時傳輸的 導航數據是導航電文中哪個子幀的哪個word,或者此word中的哪個bit。
步驟Sl-402，判斷是否能夠從GPS接收設備保存的導航電文中獲取預測出 的導航數據，如果是，則執行步驟Sl-403;否則，執行流程S2。
本步驟中，假若能夠從GPS接收設備保存的導航電文中獲取預測出的導航 數據，則考慮到GPS接收設備當前的本地RTC時間不一定很完全精確，所以 計入本地RTC時間t和衛星精確時間的誤差，即從保存的導航電文中，多取預 測出的導航數據左右兩側誤差對應的導航數據，將多取的導航數據同時作為預測出的導航數據。應用中，為使預測值能與正在傳輸的導航數據匹配成功，也 可以再從保存的導航電文中，多取預測出的導航數據的周邊相關欄位同時作為
預測的導航數據。本實施例中以2個word或3個word作為預測出的導航數據 為最佳。
bit61 bit71。因為GPS衛星傳送導航數據的速度為50bit/s,所以，假如選 取誤差為士0.5S,則在預測出的導航數據bit61 ~bit71的左右兩側分別多取 25個bit,即預測的數據範圍為bit36 bit96。應用中，為使預測值能與正在 傳輸的導航數據匹配成功，也可以多取bit36之前的一部分導航數據或者 bit96之後的一部分導航數據同時作為預測的導航數據。
通常情況下，GPS接收設備有三種啟動模式，如熱啟動(hotstart)、冷啟 動(cold start)以及溫啟動(warm start )。本實施例主要針對熱啟動而言，在熱 啟動中，GPS接收設備在啟動時已經存儲有效的導航電文，因此， 一般都能從 保存的導航電文中獲取步驟S1-401預測出的導航數據。並且，在熱啟動中，以 GPS接收設備的本地時鐘RTC為依據預測正在傳輸的導航數據的準確性比較 高。這樣，通常情況下，通過改進的匹配流程完成幀同步的時間都會比現有技 術中採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步的流程完成幀同 步的時間要短。
步驟Sl-403，將預測出的導航數據和正在直接從GPS衛星接收的導航數據 進行匹配。
本步驟中，將預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據進行匹 配的方法具體為比較預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據。 若兩者至少有一個連續的word所表示的內容完全一致，則匹配成功，找到當前 傳輸的導航數據在導航電文中的正確位置，然後執行步驟Sl-403。否則，繼續 接收GPS衛星發送的導航數據，與步驟S1-401預測出的導航數據進行匹配， 直到匹配成功；或者，直到接收到流程S2發送的已完成幀同步的信息；或者， GPS接收設備停止流程S1的匹配，通過流程S2完成幀同步。步驟Sl-404,修正GPS接收設備的本地時間，完成幀同步，流程S1發送 幀同步已完成的信息給流程S2。
本步驟中，GPS接收設備的本地時間包括GPS時間和RTC時間。修正GPS 接收設備的本地GPS時間和RTC時間的方法具體為
a、 記錄GPS衛星發射最後一個匹配成功的導航數據時間tl,計算GPS衛 星當前的精確時間。
本步驟中，若在匹配期間，GPS衛星又接收了 n個bit,計算GPS衛星當前 的精確時間的方法為
tl + 20ms * n
其中，因為每顆GPS衛星以50bit/s的速度傳送導航數據，所以傳送一個導 航數據所用的時間為20ms,因此，GPS衛星接收n個bit所用的時間為20ms*n。
b、 計算GPS衛星當前的偏移時間。
本步驟中，計算GPS衛星當前偏移時間的方法為 Tcount+76ms。
由於GPS衛星信號從GPS衛星到GPS接收設備的傳送時間較難確定。但對 本地GPS時間而言，±10ms以內的鐘差對最終的幀同步計算沒有影響，所以本 實施例中，取該傳送時間為76ms。在GPS接收設備中，Tcount為一計數器，主 要是用來記錄GPS接收機接收的兩個連續bit的時間間隔。本實施例中，設置 Tcount為GPS接收設備接收的兩個連續bit的時間間隔。本實施例中，在GPS 接收設備還沒有接收到第n+l個bit時，Tcount為GPS 4妄收設備接收到第n個 bit與預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據完成匹配的時間間 隔。Tcount不大於GPS接收設備接收第n個bit和第n+l個bit的時間間隔，即 20ms 。
c、 GPS接收設備根據計算出的GPS衛星當前的精確時間和偏移時間來調 整其本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步。
如圖4所示，流程S1和流程S2同時啟動，在流程S1進行幀同步的同時， 流程S2也在進行幀同步。流程S2為現有技術中釆用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步的流程，其包括
步驟S2-401、判斷接收的導航數據中是否存在TLM字的前導碼，如果存 在，執行步驟S2-402;否則，GPS接收設備繼續接收導航電文，直到能夠在接 收的數據中尋找到前導碼；或者直到接收流程Sl發送的已完成幀同步的信息為 止。
本步驟中，導航數據為GPS衛星傳輸導航電文中的一個或多個位數據。
步驟S2-402、判斷是否接收到HOW字和HOW中的TOW信息。若接收 到HOW字，則執行步驟S2-403;否則，繼續接收導航電文，直到能夠接收到 HOW字為止；或者，直到接收流程S1發送的已完成幀同步的信息為止。
步驟S2-403，由步驟S2-402接收的HOW字中包含的TOW信息計算GPS 衛星的當前時間。
本步驟中，由TOW信息計算GPS衛星的當前時間的方法為 TOW值承6000-4800+76ms
其中，TOW每隔6s表示下一個子幀的起始時間，把所有的單位都換算為 毫秒(ms),即TOW每隔6000ms表示下一個子幀的起始時間。4800是因為在 一子幀傳送TLM、 HOW字之後，還有8個字，每個字包括30bit,所以，8個 字共有8*30bit=240bit。傳輸每一比特需要20ms,所以剩餘的時間為 240*20ms=4800ms; 76ms是GPS衛星信號從GPS衛星到GPS接收設備的傳送 時間。
步驟S2-404, GPS接收設備根據步驟S2-403計算的當前時間來調整其本 地GPS時間，完成幀同步，流程S2發送幀同步已完成的信息給流程S1。
在圖4中，流程S1和流程S2同時進行，各自分別進行幀同步。在兩者都 可達成幀同步的情況下，選取先完成幀同步者。也就是說，只要流程S1和流程 S2中任一個先完成了幀同步，GPS接收設備就完成了幀同步，進入後續工作。
本實施例中，在流程S1中，即使預測的導航數據和直接從GPS衛星接收 的導航數據無法匹配成功，不能完成幀同步。則採用TLM前導碼搜索方法的 流程S2最終會達成同步，因為流程S1和S2同時執行，所以流程S2的執行並未額外浪費時間。
本實施例中，假如流程S1先完成幀同步，則流程S1發送幀同步已完成的
信息給流程S2。流程S2接收流程S1發送的信息，並根據該信息可以停止；也 可以不停止，進行其他的工作處理，具體情況由流程S2來決定。
下面以被再次跟蹤到的GPS衛星正在傳輸子幀1中的導航數據為例對 第一較佳實施例中先完成幀同步的流程發送已完成幀同步信息給另 一個流 程，另一流程停止運行的工作過程進行說明。
例一、圖5為圖4中GPS衛星正在傳輸子幀1的部分數據的結構示意 圖。如圖5所示，導航數據是從子幀1中的word2開始傳輸的。同時啟動流 程Sl和流程S2，在流程Sl中，
首先以GPS接收設備的本地RTC時間為依據，預測正在傳輸的導航數據 是屬於哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。然後，判斷是否從GPS接收設備 保存的導航電文中獲取預測的導航數據，若能夠從GPS接收設備中獲取預測的 導航數據，則將預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據進行匹配。 其中，導航數據為正在傳輸的導航電文中的一個或多個位數據。預測的導航數 據是從GPS接收設備保存的最新的導航電文中獲取的。
比如，若GPS接收設備根據本地時間RTC預測出正在傳輸的數據是 bit61 ~ bit71。選取誤差為± 0.5S，則在預測出的bit61 ~ bit71的左右兩側分 別多取25個bit，即將bit36 bit96為預測出的導航數據。當然，為獲得更 高的準確度，GPS接收設備也可以同時獲取bit36之前的一部分導4元數據或 者bit96之後的一部分導航數據作為預測的導航數據。本實施例中，預測的 導航數據最佳為2 ~ 3個word。將預測出的導航數據bit36 ~ bit96和直接從 GPS衛星接收的導航數據進行匹配。
而在流程S2中，如圖5所示，導航數據是從子幀1中的word2開始傳輸 的。由於TLM前導碼只在TLM字中出現，因此，在^I妄收A端凝:據word2和B 端數據word7的階段，流程S2都不會發現TLM字。但是，在接收到的A端數 據word2到B端數據word7階段，流程Sl中預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據已匹配完畢，假如匹配成功，則找到預測的導航數據
bit36 bit96在導航電文中的位置，記下GPS衛星發射bit96的時間為tl。根據 發射bit96的時間為tl計算GPS衛星當前的精確時間和偏移時間，GPS接收設 備根據計算的GPS衛星當前的精確時間和偏移時間來修正其本地GPS時間， 當然，若本地RTC時間與GPS衛星時間有偏差，也同時》務正本地RTC時間， 完成幀同步；流程S1發送已完成幀同步的信息給流程S2。若流程S2在接收到 流程Sl發送的幀同步完成的信息時，還沒完成幀同步，則流程S2即停止執行。 本實施例中，若預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據 至少有一個連續的word完全一致，則預測的導航數據和直接從GPS衛星接 收的導航數據匹配成功。比如，若預測出的導航數據bit36 bit96。而直接 從GPS衛星接收的導航數據為bit61 bit90,預測出的導航數據和直接從 GPS衛星接收的導航數據進行匹配，若預測出的導航數據中的bit61 bit90 和直接從GPS衛星接收的導航數據bit61 ~ bit90所表示的內容完全一致，則 匹配成功。
假如預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據匹配失敗，則 GPS接收設備繼續將GPS衛星發送的導航數據與預測出的導航數據進行匹配， 直到匹配成功；或者，直到接收到流程S2發送的已完成幀同步的信息後，流程 Sl停止運行；或者，GPS接收設備停止流程Sl的匹配，通過流程S2完成幀同 步。
每個子幀包括300bit，按順序分為10個字，每一子幀的傳輸時間為6s,每 個字有30bit。而本實施例中，衛星是從word2開始傳輸的。由上可知，假如在 流程Sl匹配成功的情況下，流程S1完成同步的時間要比僅使用流程S2完成 同步的時間縮短了將近5s。
本發明主要是針對熱啟動而言，由於GPS接收設備在啟動時已經存儲有效 的導航電文，所以， 一般都能從GPS接收設備保存的導航電文中獲取預測的導 航數據。並且，熱啟動情況下，以GPS接收設備的本地時鐘RTC為依據預測 正在傳輸的導航數據的準確性比較高。這樣，通常情況下，改進的匹配流程都會匹配成功，其完成幀同步的時間都會比現有技術採用TLM前導碼搜索方法 在GPS接收設備中實現幀同步的流程完成幀同步的時間要短。
當然，前述例一中，假如流程S1在接收到流程S2發送的已完成幀同步的 信息前無法匹配成功，則選取與流程S1同時啟動的流程S2完成匹配，並未額 外浪費時間。
下述例二是同時啟動流程Sl和流程S2,但流程S2較流程Sl先完成幀同 步的情況。
例二、圖6為圖4中GPS衛星正在傳輸子幀1的數據結構示意圖。如圖6 所示，正在傳輸的導航數據恰由子幀1的TLM開始。同時啟動流程S1和流程 S2。在流程Sl中
假如GPS接收設備仍然預測出正在傳輸的導航數據是bit36 bit96，則在 傳輸TLM和HOW字階段，預測出正在傳輸的導航數據bit36 ~ bit96和直接從 GPS衛星中接收的導航數據必然不會匹配成功。
而在流程S2中，因為正在傳輸的導航數據恰由子幀1的TLM開始，因此， 在接收到TLM字時，就可以檢測出前導碼。GPS接收設備根據接收的HOW字 段中的TOW信息計算GPS衛星的當前時間來調整其本地GPS時間，完成幀 同步，流程S2發送幀同步已完成的消息給流程Sl。若流程Sl在接收到流程 S2發送的信息時，仍未完成幀同步，則流程S1停止運行。GPS接收設備農照 先達成幀同步的流程S2的執行結果完成幀同步，進入後續處理。
綜上所述，通過同時啟動流程S1和流程S2，使GPS接收設備選取先完成 幀同步的流程，進入到後續處理，有效加快了 GPS接收設備完成幀同步的速度。
實施例二
本實施例是第二種實施方式，是改進的匹配流程單獨執行完成幀同步的。 本實施例的工作流程與圖4所示實施例一中的流程S1類似。只是，本實施 例中，因為改進的匹配流程是單獨執行而完成幀同步的，這樣，在圖4所示匹 配流程Sl的步驟S1-402中，若不能夠從GPS接收設備保存的導航電文中獲取 預測出的導航數據，則當前流程結束，不再執行流程S2。在步驟S1-403中，若預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據匹配失敗，則是繼續接
收GPS衛星發送的導航數據，直到預測出的導航數據和繼續從GPS衛星接收 的導航數據匹配成功為止。同樣，在圖4所示流程S1中的步驟Sl-404完成幀 同步後，就可以省掉發送幀同步已完成的消息。
圖7是本發明中實現幀同步裝置的第一較佳實施例的結構示意圖。如圖 7所示，幀同步裝置主要由第 一幀同步模塊700和第二幀同步模塊705組成， 第一幀同步模塊700和第二幀同步模塊705同時啟動。
其中，第一幀同步才莫塊700包括預測單元701、存儲單元702、匹配單元 703和第一修正單元704。其中，
預測單元701用於以GPS接收設備的本地RTC時間為依據，預測正在傳 輸的導航數據是屬於哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。
預測單元701預測正在傳輸的導航數據是屬於哪一個幀、哪一個子幀、哪 些bit位的具體方法為
地面控制系統有規律的將GPS衛星的導航電文注入GPS衛星，再由GPS 衛星對接收的導航電文進行發射。導航數據共有25個數據幀，每個數據幀有 1500bit,因為GPS衛星傳送導航數據的速度為50bit/s,所以整個導航電文傳輸 完畢需要12.5分鐘(750S)。 GPS衛星總是從第一個子幀開始傳送導航電文， 直到25個數據幀全部傳完，並在傳完之後，又開始新一輪的傳送。本實施例主 要是基於熱啟動而言，也就是說啟動之前GPS接收設備中已經存儲了有效的導 航電文。所以，可基於GPS接收設備當前的本地RTC時間來預測衛星正在發 射的導航數據。
假設GPS接收設備當前的本地RTC時間是t，誤差為士0.5S。根據t,就可 以預測出此時傳輸的導航數據是哪個子幀的哪個word;或者是此word中的哪 個bit。
所述存儲單元702用於實時保存導航電文。預測單元701還用於判斷是否 能夠從存儲單元保存的導航電文中獲取預測出的導航數據，如果是，則將執行 匹配處理的通知發送給匹配單元703;否則，由第二幀同步模塊705完成幀同步。
假如所述預測單元701能夠從所述存儲單元702保存的導航電文中獲得所 述預測的哪個子幀的哪個word，或者此word中的哪個bit。則考慮到GPS接收 設備當前的本地RTC時間不一定完全精確，所以計入本地RTC時間t和衛星精 確時間的誤差，即在存儲單元702中多取前述預測出的導航數據左右兩側誤差 對應個數的導航數據，作為預測出的正在傳輸的導航數據。應用中，為使預測 值能與正在傳輸的導航數據匹配成功，也可以再從存儲單元702中多取預測出 的導航數據的周邊相關欄位同時作為預測的導航數據。
例如，GPS接收設備現在的本地時間是t,預測單元701預則出正在傳 輸的悽丈據為bit61 ~ bit71。若選取誤差為± 0.5S,則在預測出的bit61 ~ bit71 左右分別多取25個bit，即將bit36 bit96作為預則正在傳輸的數據。應用 中，為使預測值能與正在傳輸的導航數據匹配成功，也可以多取bit36之前 的一部分導航數據或者bit96之後的一部分導航數據同時作為預測的導航數 據。
匹配單元703在接收到執行匹配處理的通知後，執行所述匹配的處理。 所述匹配單元703用於匹配所述預測單元預測出的導航數據和直接從GPS 衛星中接收的導航數據，用於在匹配成功時，向第一修正單元704發送幀同 步的通，、口。
匹配單元703匹配所述預測單元預測出的導航數據和直接從GPS衛星中接 收的導航數據的具體匹配方法為比較接收的導航數據和預測的導航數據，若 兩者至少有一個連續的word完全一致，則匹配成功；否則，匹配單元703繼續 匹配預測出的導航數據和從GPS衛星接收的導航數據，直到匹配成功為止；或 者，直到接收到第二幀同步模塊705發送的已完成幀同步信息為止；或者停止 第一幀同步模塊700,通過第二幀同步模塊705完成幀同步。
第一修正單元704用於在接收到匹配單元703發送的幀同步通知時，計 算GPS衛星當前的精確時間和偏移時間，並根據計算當前的精確時間和偏 移時間來調整GPS接收設備的本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步，第一幀同步模塊700發送已完成幀同步的信息給第二幀同步模塊705。
第一修正單元704修正GPS接收設備的本地GPS時間和RTC時間的方法
為
a、 在匹配成功下，記錄的GPS衛星發射匹配成功的最後一個導航悽t據的 時間tl，計算GPS衛星當前的精確時間。
本步驟中，假如在匹配期間，GPS接收設備又接收了 n個bit，則計算GPS 衛星當前精確時間的方法為tl+20ms*n 。
其中，因為每顆GPS衛星以50bit/s的速度傳送導航數據，所以傳送一個導 航數據所用的時間為20ms，因此，GPS衛星接收了 n個導航數據所用的時間為 20ms*n。
b、 計算GPS衛星當前的偏移時間。
本步驟中，計算GPS衛星當前偏移時間的方法為Tcount+76ms。 由於GPS衛星信號從GPS衛星到GPS接收設備的傳送時間較難確定。但對 本地GPS時間而言，士10ms以內的鐘差對最終的幀同步計算沒有影響，所以本 實施例中，取該傳送時間為76ms。在GPS接收機中，Tcount為一計數器，主要 是用來記錄GPS接收機接收的兩個連續bit的時間間隔。本實施例中，在GPS 接收機還沒有接收到第n+1個bit時，設置Tcount為GPS接收機接收到第n個 bit與預測出的導航數據和正在直接從GPS衛星接收的導航數據完成匹配的時 間間隔，Tcount不大於GPS接收設備接收的第n個bit和第n+1個bit的時間間 隔，即20ms。
c、 GPS接收設備根據計算出的GPS衛星當前的精確時間和偏移時間來修 正其本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步。
本實施例中，假如預測單元701從GPS接收設備的存儲單元702保存 的導^t電文中預測出正在傳輸的導航數據為bit36 bit96。匹配單元703匹 配預測出的導航數據bit36 ~ bit96和直接從GPS衛星接收的導航數據，若匹 配單元703直接從GPS衛星接收的導航數據也是bit36 ~ bit96，且預測的導 航數據bit36 ~ bit96和直接從GPS衛星接收的導航數據bit36 ~ bit96所對應的內容完全一致，則匹配成功，就可以找到bit36 bit96在導航電文中的位 置，記錄GPS衛星發射bit96的時間為tl。第一修正單元704修正GPS接 收設備的本地的GPS時間和RTC時間，完成幀同步，第 一幀同步才莫塊700 發送已完成幀同步的信息給第二幀同步模塊706。
當然，本實施例中，假如匹配單元703直接從GPS衛星接收的導航數 據與預測出的導航Jt據bit36-bit96至少有一個連續的word完全一致，則 直接從GPS衛星接收的導航數據和預測的導航數據匹配成功。比如，若預 測出的導航數據bit36 ~ bit96，匹配單元703直接從GPS衛星接收的導航數 據為bit61 ~ bit90，若預測出的導航數據中的bit61 ~ bit卯和直接從GPS衛 星接收的導4元數據bit61 ~ bit90所表示的內容完全一致，則匹配成功。
布支如匹配單元703不能使預測出的導航數據bit61 ~ bit71和直接從GPS 衛星接收的導航數據匹配成功，則匹配單元703繼續接收GPS衛星發送的 導航數據，以及匹配預測出的導航數據和從GPS衛星繼續接收的導航數據， 直到匹配成功為止；或者，直到第一幀同步模塊700接收到第二幀同步模塊 705發送的已完成幀同步的信息為止；或者，停止第一幀同步模塊700,單 獨由第二幀同步模塊705完成幀同步。
第二幀同步模塊705為現有技術中利用TLM前導碼搜索在GPS接收設 備中實現幀同步的模塊，包括TLM字中前導碼檢測單元706、關鍵數據檢 測單元707和第二修正單元707。其中，第二幀同步模塊705包括的各個單 元，其功能與現有技術相同，這裡只大致介紹一下。
TLM字中前導碼檢測單元706用於檢測TLM字中前導碼。關4建數據檢測 單元707用於檢測子幀中的HOW字和HOW字中的TOW信息。第二修正單元 708用於根據關鍵數據檢測單元708中檢測到的TOW信息來計算GPS衛星的 當前時間，以便根據計算的當前時間修正GPS接收設備的本地GPS時間，實 現幀同步，第二幀同步模塊705發送已完成幀同步的信息給第一幀同步模塊 700。
本實施例中，TLM字中前導碼檢測單元706首先檢測接收的導航數據中是否存在TLM字中前導碼，如果存在，則關鍵數據檢測單元707進行檢測子幀 中的HOW字和HOW字中的TOW信息，以及第二修正單元708根據關鍵:數據 檢測單元707中檢測到的TOW信息來計算GPS衛星的當前時間，以便根據計 算的當前時間修正GPS接收設備的本地GPS時間，實現幀同步，第二幀同步 模塊705發送已完成幀同步的信息。否則，GPS接收設備繼續接收導航電文， 直到能夠在接收的導航數據中尋找到前導碼；或者，直到第二幀同步模塊705 接收到第一幀同步模塊700發送的已完成幀同步的消息為止。
在圖7中，第一幀同步模塊700和第二幀同步模塊705同時啟動，各自分 別進行幀同步的處理。在兩模塊都可達成幀同步的情況下，選取先完成幀同步 的模塊。例如，若第一幀同步模塊700先完成幀同步，則第一幀同步模塊700 發送已完成幀同步的信息給第二幀同步模塊705。則GPS接收設備選取第一幀 同步模塊700進入後續工作。
當然，假如在第一幀同步模塊700接收到第二幀同步模塊705發送的已完 成幀同步的信息時，匹配單元703仍然無法使預測的導航數據和直接從GPS衛 星接收的導航數據匹配成功，則最終選擇第二幀同步模塊705完成同步。因為 第一幀同步模塊700和第二幀同步模塊706同時啟動，所以並未額外浪費時間。
本發明主要針對熱啟動。在熱啟動中，預測單元701以GPS接收設備 的本地時鐘RTC為依據預測正在傳輸的導航數據的準確性比較高，這樣， 實際應用中，本發明的匹配單元703 —般都可以使預測的導航數據和直接從 GPS衛星接收的導航數據匹配成功。因此，本發明中的第一幀同步模塊也可 以單獨完成幀同步。
圖8為本發明實現幀同步裝置的第二較佳實施例的結構示意圖。本實施 例在圖7所示實施例的基礎上省略了第一幀同步監控單元和第二幀同步模 塊。如圖8所示，該幀同步裝置能夠實現幀同步，包括預測單元701，存儲 單元702,匹配單元703和修正單元804。
修正單元804的功能與圖7中的第一》務正單元704類似，這裡不再贅述。
本實施例中，預測單元701用於以GPS接收設備的本地RTC時間為依據，預測正在傳輸的導航數據是屬於哪一個幀、哪一個子幀、哪些bit位。
存儲單元702用於實時保存導航電文。預測單元701還用於判斷是否能夠從 存儲單元保存的導航電文中獲取預測出的導航數據，如果是，則將執行匹配 單元703匹配處理的通知發送給所述匹配單元703;否則，結束當前的處理。 假如預測單元701能夠從所述存儲單元702保存的導航電文中獲得所述 預測導航數據，則匹配單元703使預測單元701預測的導4充數據和直接從 GPS衛星接收的導航數據進行匹配。若匹配成功，修正單元804修正GPS 接收設備的本地GPS時間和RTC時間，完成幀同步；否則，匹配單元繼續 匹配預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據，直到匹配成功 為止。
由上述的實施例可知，本發明的這種幀同步的方法和裝置，利用改進的匹 配流程和現有技術利用TLM前導碼搜索在GPS接收設備中實現幀同步的流程 同時啟動，選取先達到幀同步的流程。在絕大多數情況下，都可以在僅使用現 有中利用TLM前導碼搜索方法完成幀同步之前，GPS接收設備達到幀同步， 縮短了幀同步時間。
現階段GPS接收設備在導航數據完成幀同步成功之後，其跟蹤側
(Tracking)會將接收到的所有導航數據傳送至導航電文處理側(Navigation) 處理。由於地面控制站周期性地將導航數據注入到GPS衛星，而在注入周期間 隔內這些導航數據都是最新的。這樣就會存在一個問題，如果像這樣全部不間 斷地傳輸，處理器就會不間斷地對接收的導航數據進行解碼。這樣就會加重處 理器的工作負擔，導致系統能耗的增加。並且，這種情況不僅發生在熱啟動之 後，冷啟動(cold start)和其它啟動方式之後同樣存在，也就是說只要導航數 據的傳輸發生在跟蹤側和導航電文處理側之間，就存在上述問題。
為了解決上述問題，本發明提出了幀同步之後導航數據的處理流程。導航 數據為導航電文中正在傳輸的一個或多個位數據。導航電文包括曆書
(Alamanac)和星曆(Ephemeris )。本實施例也可以說是在實現幀同步後針對 星曆和曆書的處理流程。參見圖9，圖9為本發明完成幀同步之後星曆數據的處理流程圖，包括
步驟901、跟蹤側依據子幀1中的GPS衛星時鐘的數據期號(IODC)和 子幀3中的GPS衛星星曆的數據期號(IODE)參數來判斷正在接收的星曆數 據是否已經更新。如果是，執行步驟902;否則丟棄。
本步驟中，IODC是一個1 Obits的數，包含在子幀1中。IODE是一個8bits 的數，在子幀2和子幀3中的內容是一樣的，所以，本步驟中，跟蹤側也可以 為依據子幀1中的GPS衛星時鐘的數據期號(IODC )和子幀2中的GPS衛星 星曆的數據期號(IODE)參數來判斷正在接收的星曆數據是否已經更新。
跟蹤側依據子幀1中的IODC和子幀3中的IODE參數判斷正在接收的星 歷數據是否已經更新，其具體方法為
用現有的子幀3中的IODE和接收到的子幀2或子幀3中的IODE進行比 較。如果兩者不相匹配，執行步驟902;否則丟棄。
跟蹤側依據子幀1中的IODC判斷正在接收的星曆數據是否已經更新也採 用類似的方法，即用現有的子幀1中的IODC和接收到的子幀11中的IODC 進行比較。如果兩者不相匹配，執行步驟902;否則丟棄。
步驟902、保存新的星曆數據，並發送剛接收的星曆數據給導航電文處理側。
步驟903、導航電文處理側接收跟蹤側傳輸的星曆數據，進行解碼，並返 送it據更新特徵碼，比如IODE和IODC給跟蹤側。
步驟904、跟蹤側保存步驟903返送的數據更新特徵碼，將其作為跟蹤側 下一次判斷的基準。
在實現幀同步後，曆書數據的處理流程與圖9所示的完成幀同步後星曆數 據的處理流程圖類似。不同的是，對於曆書的處理，主要是依據基於星曆參數 時間的周計數的周內時間(TOA)參數來判斷其更新狀況。圖IO為完成幀同步 後曆書數據的處理流程圖。如圖10所示，步驟IOOI,跟蹤側依據TOA參數來 判斷正在接收的曆書數據是否已經更新。如果是，執行步驟1002;否則丟棄。
本步驟中，TOA參數包含在各個導航數據幀中的子幀4和子幀5中，並且在子幀4和子幀5的內容是一樣的，因此，判斷曆書是否更新的具體方法為 用現有的子幀4或子幀5中的TOA和接收到的子幀4或子幀5中的TOA進行 比較。如果兩者不相匹配，則執行步驟1002;否則丟棄。
步驟1002與圖9所示的完成幀同步後星曆數據處理實施例中的步驟902 類似。只不過，在步驟1002中，保存新的曆書數據，並發送新接收的曆書數據 給導^^電文處理側。
步驟1003與圖9所示的完成幀同步後星曆數據處理實施例中的步驟903 類似。只不過在本實施例中，導航電文處理側返送數據更新特徵碼如TOA給跟 蹤側。
步驟1004與圖9所示的完成幀同步後星曆數據處理實施例中的步驟904 類似。只不過跟蹤側保存步驟1003返送的數據更新特徵碼如TOA參數，將其 作為跟蹤側下 一次判斷的基準。
由上可知，採用上述技術方案，能夠減緩處理器的工作負擔，降低系統能 耗。實際應用中，只要是接收的導航數據，均可選擇合適的參數，依據本發明 所述的方法進行處理。
綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的 保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改 進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種實現幀同步的方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟預測正在傳輸的導航數據；匹配預測出的導航數據和直接從全球定位系統GPS衛星接收的導航數據；在匹配成功的情況下，修正GPS接收設備的本地時間，完成幀同步。
2、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述預測正在傳輸的導航數據 的方法為依據GPS接收設備當前的本地實時時鐘RTC的時間t，預測t時刻 GPS衛星正在傳輸的導航數據。
3、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在預測出t時刻GPS衛 星正在傳輸的導航數據之後，並在執行所述匹配之前，進一步包括判斷是否 能夠從保存的導航電文中獲取預測出的導航數據，如果是，則繼續執行所述匹 配處理，否則，結束當前流程。
4、 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，在判斷出能夠從保存的導航電 文中獲取預測出的導航數據之後，並在執行所述匹配之前，進一步包括根據 預設的GPS接收設備的本地RTC時間t的誤差，從保存的導航電文中，多取預 測出的導航數據左右兩側誤差對應個數的導航數據，將多取的導航數據同時作 為預測出的導航數據。
5、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述匹配預測出的導航數據和 直接從GPS衛星接收的導航數據的方法為比較預測出的導航數據和直接從GPS衛星接收的導航數據，若接收的導航 數據和預測出的導航數據至少有一個連續的字相同，則匹配成功，否則，繼續 接收GPS衛星發送的導航數據，將所述繼續接收GPS衛星發送的導航數據和 預測出的導航數據進行匹配。
6、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，GPS接收設備的本地時間包括 本地RTC時間和本地GPS時間；所述在匹配成功的情況下，修正GPS接收設備的本地時間，完成幀同步的方法為記錄GPS衛星發射最後一個匹配成功的導航數據的時間tl，根據tl計算 GPS衛星當前的精確時間；計算GPS衛星當前的偏移時間；GPS接收設備根據計算出GPS衛星的當前精確時間和偏移時間來調整其本 地GPS時間和RTC時間，完成幀同步。
7、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，在所述預測正在傳輸的導航數 據時，該方法進一步包括啟動現有技術中採用TLM前導碼搜索方法在GPS 接收設備中實現幀同步的處理；在匹配不成功的情況下，該方法進一步包括若接收到採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步的處 理髮送的幀同步已完成信息，則利用該已完成的幀同步處理修正GPS接收 設備的本地時間，完成幀同步；否則，繼續接收GPS衛星發送的導航數據， 並將繼續接收GPS衛星發送的導航數據與預測出的導航數據進行匹配，直 到匹配成功為止，或者，直到接收到採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收 設備中實現幀同步的處理已完成的信息為止，或者，停止所述預測和匹配實 現幀同步的處理，採用TLM前導碼搜索方法在GPS接收設備中實現幀同步 的處理。
8、 如權利要求7所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括當利用所 述預測和匹配實現幀同步的處理以及現有技術中採用TLM前導碼搜索方法在 GPS接收設備中實現幀同步的處理，所述兩者中的一個完成幀同步時，發送幀 同步完成信息給另一個。
9、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，實現幀同步之後，該方法進一 步包括比較現有的導航數據更新特徵碼和正在接收的導航數據更新特徵碼，若兩 者不相匹配，則保存新接收的導航數據，並將接收的導航數據發送給導航數據 處理側，否則丟棄；導航數據處理側對接收的導航數據進行解碼，並返回導航數據更新特徵碼給跟蹤側；跟蹤側保存接收的導航數據更新特徵碼。
10、 一種實現幀同步的裝置，其特徵在於，該裝置包括預測單元、匹配單 元，和修正單元；所述預測單元，用於預測正在傳輸的導力元數據；所述匹配單元，用於匹配預測出的導航數據和直接從GPS衛星中接收的導 航數據，在匹配成功時，向修正單元發送幀同步通知；所述修正單元，用於在接收到幀同步通知時，計算GPS衛星當前的精確時 間和偏移時間，並根據計算當前的精確時間和偏移時間來調整GPS接收設備的 本地時間，完成幀同步。
11、 如權利要求IO所述的幀同步裝置，其特徵在於，該裝置進一步包括存 儲單元，用於實時保存導航電文；所述預測單元進一步判斷是否能夠從存儲單元保存的導航電文中獲取預測 出的導航數據，如果是，則將執行匹配處理的通知發送給所述匹配單元； 所述匹配單元，在接收到執行匹配處理的通知後，執行所述匹配的處理。
12、 如權利要求11所述的幀同步裝置，其特徵在於，所述預測單元進一步 根據預設的GPS接收設備的本地RTC時間t的誤差，從存儲單元保存的導航電 文中，多取預測出的導航數據左右兩側誤差對應個數的導航數據，將多取的導 航數據同時作為預測出的導航數據。
13、 如權利要求10、 11或12所述的幀同步裝置，其特徵在於，該裝 置進一步包括現有幀同步處理單元；所述現有幀同步處理單元用於在所述預測單元預測正在傳輸的導航數 據時，啟動現有幀同步處理單元實現幀同步的處理。
14、 如權利要求13所述的幀同步裝置，其特徵在於，所述修正單元和 所述現有幀同步處理單元兩者中的一個完成幀同步時，發送幀同步完成信息 給另一個。
全文摘要
本發明公開了一種實現幀同步的方法，其關鍵在於預測正在傳輸的導航數據；匹配預測出的導航數據和直接從GPS衛星中接收的導航數據；以及在匹配成功的情況下，修正GPS接收設備的本地時間，完成幀同步。本發明還同時公開了一種實現上述幀同步方法的幀同步裝置。使用本發明能夠縮短GPS接收設備達到幀同步的時間。
文檔編號G01S5/02GK101420259SQ200710047350
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月22日 優先權日2007年10月22日
發明者江兆根, 傑 趙, 邱模波, 波 陳 申請人:那微微電子科技(上海)有限公司