CN103069300A

CN103069300A - 接收器设备、接收方法和计算机程序

Info

Publication number: CN103069300A
Application number: CN2011800389781A
Authority: CN
Inventors: 新田学
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2031-08-10
Also published as: JP2012042279A; WO2012023466A1; CN103069300B; EP2607926A1; US20130114646A1; EP2607926A4

Abstract

本发明提供一种可以增强GPS信号的接收灵敏度的接收器设备。一种GPS接收器（100）包括：天线（102），用于接收来自全球定位系统中的卫星的GPS信号；乘法器（108），用于将接收到的GPS信号与伪导航数据相乘；以及积分器（110），用于通过从GPS信号去除导航数据来执行信号的同步相加，每一个信号作为来自乘法器（108）的输出而获得。

Description

接收器设备、接收方法和计算机程序

技术领域

本发明涉及接收器设备、接收方法和计算机程序。

背景技术

近年来，诸如汽车导航装置、移动电话和数字静止照相机的各种电子装置都装备了使用全球定位系统（GPS）的定位功能。典型地，当GPS在电子装置中被使用时，GPS模块从四个或更多的GPS卫星接收信号，基于接收信号来测量该装置的位置，并通过显示装置的屏幕等将测量结果通知用户。更具体地说，GPS模块对接收信号进行解调，获取每一个GPS卫星的轨迹数据，并基于接收信号的延迟时间、轨道数据和时间信息通过联立方程得到该装置的三维（3D）位置。使用四个或更多的GPS卫星作为接收目标，可以降低模块的内部时间与卫星的时间之间的误差的影响。

这里，从GPS卫星发送的信号（L1带和C/A码）是这样的信号，其中，使用1575.42MHz的载波进一步对扩展谱信号进行二进制相移键控（BPSK）调制，该被扩展谱信号已经使用1023的代码长度和1.023MHz的码片率的gold代码对50bps的数据进行了扩展谱调制。这样，为了使GPS模块从GPS卫星接收信号，需要获取被扩展码、载波和数据的同步。

通常，安装在电子装置中的GPS模块执行从接收信号的载波频率到若干MHz或更小的中间频率（IF）的频率转换，然后执行同步处理。例如，典型的IF是4.092MHz、1.023MHz、0Hz等。通常，接收信号的信号电平小于热噪声的信号电平，并且信噪（S/N）比小于0dB，但是可以通过扩展谱方案的处理增益对该信号进行解调。在GPS信号的情况中，例如，对于1位的数据长度的处理增益是10Log（1.023MHz/50）≈43dB。

过去，GPS接收器主要用于车辆导航系统中，但是近来GPS接收器已经被安装在移动电话、数字静止照相机等中，并且GPS接收器的市场正在增长。就性能而言，灵敏度被提高了，因此具有-150到-160dBm的接收灵敏度的GPS接收器正在得到普及。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP4164662B

发明内容

技术问题

随着GPS接收器的普及，为了迄今为止还没有听说过的室内使用，因此对提高对GPS信号的接收灵敏度的期望越来越高。

在诸如GPS的扩展谱无线系统中，接收信号的同步加法通常被用作提高接收灵敏度的技术。GPS信号是1ms的周期性信号，但是由于GPS信号被乘以50bps的导航数据，因此GPS信号的同步加法通常仅被允许最多重复执行20次，也就是说，最高20ms。

鉴于此，例如，在A-GPS中，GPS信号所乘的导航数据可以事先从网络获取，并且通过将接收到的GPS信号乘以获取的导航数据，GPS信号所乘的导航数据被去除，这样，同步加法可以在较长的时间内被执行。

但是，在如在A-GPS中那样使用之前获取的导航数据来提高接收灵敏度的技术中，存在这样的问题，即，为了获取导航数据，需要将GPS接收器连接到网络。

就这一方面而言，鉴于前述情形而作出了本发明，并且本发明致力于提供新的、改进的接收器设备、接收方法和计算机程序，该接收器设备、接收方法和计算机程序能够提高对GPS信号的接收灵敏度。

解决问题的方案

本技术的提出是为了解决上面提到的问题。根据本技术的实施例，提供一种接收器设备，其包括：接收单元，其从全球定位系统（GPS）中的卫星接收GPS信号；乘法单元，其将由接收单元接收到的GPS信号乘以伪导航数据；以及积分单元，其对作为从乘法单元的输出的信号执行同步加法，在该信号中导航数据被从GPS信号中去除。

该接收器设备还可以包括：存储单元，其存储由接收单元接收到的GPS信号中包含的导航数据；以及生成单元，其使用存储在存储单元中的导航数据来生成伪导航数据。

生成单元可以计算在导航数据中位长为N的位串的所有位模式（bit pattern）中的每一个的出现概率，并基于计算结果来决定要用作伪导航数据的位长为N的位串。

生成单元可以计算当位模式不同的位长为N的多个位串被用作伪导航数据时同步加法的结果的增益的预期值，并且基于计算结果来决定要用作伪导航数据的位模式不同的位长为N的多个位串。

生成单元可以计算位长为N的位串的所有位模式中的每一个的位反转数，并基于计算结果来决定要用作伪导航数据的位长为N的位串。

此外，为了解决上面提到的问题，根据本技术的实施例，提供一种接收方法，其包括下述步骤：从全球定位系统（GPS）中的卫星接收GPS信号；将在接收GPS信号的步骤中接收到的GPS信号乘以伪导航数据；以及用于对作为在对GPS信号进行相乘的步骤中的输出的信号执行同步加法的积分，在该信号中导航数据被从GPS信号中去除。

此外，为了解决上面提到的问题，根据本技术的实施例，提供一种使计算机执行下述步骤的计算机程序：从全球定位系统（GPS）中的卫星接收GPS信号；将在接收GPS信号的步骤中接收到的GPS信号乘以伪导航数据；以及用于对作为对GPS信号进行相乘的步骤中的输出的信号执行同步加法的积分，在该信号中导航数据被从GPS信号中去除。

本发明的有益效果

如上所述，根据本发明，可以提高对GPS信号的接收灵敏度。

附图说明

图1是示出根据本发明的GPS模块的硬件配置的例子的框图。

图2是示出在图1中示出的同步获取单元的详细配置的例子的框图。

图3是示出在图1中示出的同步获取单元的详细配置的另一个例子的框图。

图4是示出从数字匹配滤波器输出的相关信号的峰值的例子的说明图。

图5是用于描述根据本发明实施例的GPS接收器的主要部分的配置的说明图。

图6是用于描述在图5中示出的GPS接收器的主要部分的功能配置的说明图。

图7是由图5中示出的GPS接收器所执行的同步定时检测处理的流程图。

图8是由图5中示出的GPS接收器所执行的伪导航数据生成处理的流程图。

图9是在图8的伪导航数据生成处理中的步骤S202中执行的第一伪导航数据生成处理的流程图。

图10是在图8的伪导航数据生成处理中的步骤S202中执行的第二伪导航数据生成处理的流程图。

图11是在图8的伪导航数据生成处理中的步骤S202中执行的第三伪导航数据生成处理的流程图。

图12是在图8的伪导航数据生成处理中的步骤S202中执行的第四伪导航数据生成处理的流程图。

图13是用于描述出现概率的计算结果的说明图。

图14是用于描述接收数据乘以伪导航数据的乘法定时不匹配的情况的说明图。

图15是用于描述预期值的计算结果的说明图。

图16是用于描述预期值的计算结果的说明图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。请注意，在本说明书和附图中，基本上具有相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对这些结构元件的重复解释。

此外，将按照下面的顺序进行描述。

1.根据本发明的GPS模块的硬件配置

2.GPS接收器的主要部分的配置

3.GPS接收器的主要部分的功能配置

4.同步定时检测处理

5.伪导航数据生成处理

[1.根据本发明的GPS模块的硬件配置]

首先，将描述根据本公开的GPS模块的硬件配置。图1是示出根据本公开的GPS模块10的硬件配置的例子的框图。在下文中，将参考图1描述GPS模块的硬件配置。

参考图1，GPS模块10包括：天线12、频率转换单元20、同步获取单元40、同步保持单元50、中央处理单元（CPU60）60、实时时钟（RTC）64、定时器68、存储器70、XO（晶体振荡器，X’tal振荡器）72、温度补偿X’tal振荡器（TCXO）74和倍增器/分频器76。

XO72对具有预定频率（例如，大约32.768kHz）的信号D1进行振荡，并将振荡信号D1供应给RTC64。TCXO74对具有与XO72的信号不同的频率（如，大约16.368MHz）的信号D2进行振荡，并将振荡的信号D2提供给倍增器/分频器76和频率合成器28。

倍增器/分频器76基于来自CPU60的指令对从TCXO74供应的信号D2进行倍增和/或分频。然后，倍增器/分频器76将通过执行倍增和/或分频而获得的信号D4供应给频率转换单元20的频率合成器28、模拟数字转换器（ADC）36、CPU60、定时器68、存储器70、同步获取单元40和同步保持单元50。

天线12接收从作为GPS的卫星的GPS卫星发送的包括导航数据等的GPS信号（例如，其中1575.42MHz的载波被扩展的无线电频率（RF）信号），将该GPS信号转换为电信号D5，并将该电信号D5供应给频率转换单元20。

频率转换单元20包括低噪放大器（LNA）22、带通滤波器（BPF）24、放大器26、频率合成器28、乘法器30、放大器32、低通滤波器（LPF）34和模拟数字转换器（ADC）36。为了实现简单的数字信号处理，如下面所描述的，频率转换单元20将通过天线12接收到的具有1575.42MHz的高频的信号D5降频转换为例如具有大约1.023MHz的频率的信号D14。

LNA22放大从天线12供应的信号D5，并将放大的信号供应到BPF24。BPF24由表面声波（SAW）滤波器配置，从由LNA22放大的信号D6的频率分量提取特定的频率分量，并将提取的频率分量提供到放大器26。放大器26放大具有由BPF24提取的频率分量的信号D7（频率F_RF），并将放大的信号供应到乘法器30。

频率合成器28基于来自CPU60的指令D9使用从TCXO74供应的信号D2来生成具有频率F_LO的信号D10。然后，频率合成器28将生成的具有频率F_LO的信号D10供应到乘法器30。

乘法器30将从放大器26供应的具有频率F_RF的信号D8与从频率合成器28供应的具有频率F_LO的信号D10相乘。换句话说，乘法器30将频率信号降频转换为IF信号D11（例如，具有大约1.023MHz的频率的IF频率信号）。

放大器32放大由乘法器30降频转换的IF信号D11，并将放大的IF信号供应给LPF34。

LPF34从由放大器30放大的IF信号D12的频率分量中提取低频分量，并将具有提取的低频分量的信号D13供应给ADC36。已经结合LPF34被布置于放大器32与ADC36之间的例子描述了图1，但是，BPF可以被布置于放大器32与ADC36之间。

ADC36通过采样将从LPF34供应的模拟类型的IF信号D13转换为数字类型的信号，并且逐位地将转换为数字类型信号的IF信号D14供应给同步获取单元40和同步保持单元50。

基于CPU60的控制，同步获取单元40使用从倍增器/分频器76供应的信号D4来对从ADC36供应的IF信号D14的伪随机噪声（PRN）码进行同步获取。此外，同步获取单元40检测IF信号D14的载波频率。然后，同步获取单元40将PRN码的相位、IF信号D14的载波频率等供应给同步保持单元50和CPU60。

基于CPU60的控制，同步保持单元50使用从倍增器/分频器76供应的信号D4来保持从ADC36供应的IF信号D14的PRN码和载波的同步。更具体地说，同步保持单元50使用从同步获取单元40供应的PRN码的相位或IF信号D14的载波频率作为初始值来进行操作。然后，同步保持单元50对从ADC36供应的IF信号D14中包含的导航数据进行解调，并将解调的导航数据、高精度的载波频率和PRN码的相位提供给CPU60。

基于从同步保持单元50供应的导航数据、PRN码的相位和载波频率，CPU60通过计算每个GPS卫星的位置和速度来计算GPS模块10的位置。此外，CPU60可以基于导航数据校正RTC64的时间信息。此外，CPU60可以被连接到控制端子、输入/输出（I/O）端子、附加功能端子等，并执行各种类型的控制处理。

RTC64使用从XO72供应的具有预定频率的信号D1来测量时间。由CPU60来恰当地校正由RTC64测量的时间。

定时器68使用从倍增器/分频器76供应的信号D4来计时。例如，当由CPU60作出各种类型的控制的开始定时的决定时，参照定时器68。例如，当基于由同步获取单元40获取的PRN的相位来决定开始同步保持单元50的PRN码生成器的操作的定时时，CPU60参照定时器68。

存储器70包括随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）等，并且具有作为CPU60使用的工作空间、程序存储单元、导航数据存储单元等的功能。在存储器70中，当由CPU60等执行各种类型的处理时，RAM被用作工作区域。另外，RAM可以被用于缓存各种类型的输入数据，并用于保持由同步保持单元50获得的作为GPS卫星的轨道信息的星历（ephemeris）和年历（almanac），以及在计算处理中生成的中间数据或计算结果数据。此外，在存储器70中，ROM被用作用于存储各种类型的程序、固定数据等的部件。在存储器70中，当GPS模块10被断电时，非易失性存储器可以被用作用于存储作为GPS卫星的轨道信息的星历和年历、定位结果的位置信息、TCXO74的误差量等的部件。

在图1示出的GPS模块10的配置中，除了XO72、TCXO74、天线12和BPF24以外的块都被安装在被配置有一个芯片的集成电路中。

另外，例如，为了高速地执行被扩展码的同步获取，同步获取单元40使用匹配滤波器。具体地说，例如，同步获取单元40可以使用如图2所示的所谓的横向滤波器40a作为匹配滤波器。或者，例如，同步获取单元40可以使用在图3中示出的使用快速傅立叶变换（FFT）的数字匹配滤波器40b作为匹配滤波器。

例如，参考图3，数字匹配滤波器40b包括存储器41、FFT单元42、存储器43、被扩展码生成器44、FFT单元45、存储器46、乘法器47、逆快速傅立叶变换（IFFT）单元48和峰值检测器49。

存储器41缓存由频率转换单元20的ADC36采样的IF信号。FFT单元42读取由存储器41缓存的IF信号，并对该IF信号进行FFT。存储器43缓存从已经进行了FFT单元42中的FFT的时域的IF信号转换来的频率域信号。

同时，被扩展码生成器44生成与从GPS卫星接收到的RF信号中的被扩展码相同的被扩展码。FFT单元45对由被扩展码生成器44生成的被扩展码进行FFT。存储器46缓存在FFT单元45中通过FFT从时域的被扩展码转换来的频率域的被扩展码。

乘法器47将缓存在存储器43中的频率域信号与缓存在存储器46中的频率域中的被扩展码相乘。IFFT单元48对从乘法器47输出的相乘的频率域信号进行逆FFT。结果，获取来自GPS卫星的RF信号中的被扩展码与由被扩展码生成器44生成的被扩展码之间的时域的相关信号。然后，峰值检测器49检测从IFFT单元48输出的相关信号的峰值。

数字匹配滤波器40b可以作为软件来实现，该软件使用数字信号处理器（DSP）来执行诸如FFT单元42和45、被扩展码生成器44、乘法器47、IFFT单元48和峰值检测器49的各个单元的处理。

图4是示出由数字匹配滤波器40a或40b获取的相关信号的峰值的例子的说明图。参考图4，检测到了峰值P1，在对应于一个周期的相关信号的输出波形中，该峰值P1处的相关性级别突出。峰值P1在时间轴上的位置对应于被扩展码的头部。换句话说，通过检测峰值P1，同步获取单元40可以检测从GPS卫星接收到的接收信号的同步（也就是说，检测被扩展码的相位）。

[2.GPS接收器的主要部分的配置]

接下来，将描述根据本发明的实施例的GPS接收器的主要部分的配置。图5是用于描述根据本实施例的GPS接收器的主要部分的配置的说明图。假定图5中的GPS接收器100包括有图1中的GPS模块10。

参考图5，GPS接收器100包括天线102，乘法器104、106和108，以及积分器110。天线102是根据本发明的接收单元的例子。乘法器108是根据本发明的乘法单元的例子。积分器110是根据本发明的积分单元的例子。此外，充当GPS卫星的GPS发送器200包括乘法器202和204以及天线206。

在GPS发送器200中，乘法器202将1.5GHz的载波频率乘以导航数据。乘法器204将来自乘法器202的输出乘以被扩展码。天线206将来自乘法器204的输出作为GPS信号发送。

在GPS接收器100中，天线102接收从GPS发送器200发送的GPS信号。例如，天线102对应于图1中示出的天线12。乘法器104将由天线102接收到的GPS信号乘以等同于GPS的载波频率的1.5GHz的Sin/Cos波。例如，乘法器104对应于图1中示出的频率转换单元20。乘法器106将作为来自乘法器104的输出的其中去除了载波频率的信号乘以GPS的被扩展码，即，使用各GPS卫星特有的gold代码的伪随机数。例如，乘法器106对应于图1中示出的同步获取单元40。乘法器108将作为来自乘法器106的输出的其中去除了被扩展码的信号乘以将在后面描述的伪导航数据。例如，乘法器108对应于图1中示出的同步获取单元40。积分器110长时间地执行对作为来自乘法器108的输出的其中去除了导航数据的信号的同步加法。例如，积分器110对应于图1中示出的同步获取单元40。另外，GPS接收器100使用来自积分器110的输出来检测同步定时。

[3.GPS接收器的主要部分的功能配置]

接下来，将描述在图5中示出的GPS接收器100的主要部分的功能配置。图6是用于描述在图5中示出的GPS接收器100的主要部分的功能配置的说明图。

参考图6，GPS接收器100包括控制单元120、导航数据存储单元126和伪导航数据保持单元128。导航数据存储单元126是根据本发明的存储单元的例子。控制单元120包括导航数据获取单元122和伪导航数据生成单元124。伪导航数据生成单元124是根据本发明的生成单元的例子。

导航数据获取单元122从接收到的GPS信号获取导航数据，并使获取的导航数据被存储在导航数据存储单元126中。此外，导航数据获取单元122获取存储在导航数据存储单元126中的导航数据。

伪导航数据生成单元124使用由导航数据获取单元122获取的导航数据生成伪导航数据，并使生成的伪导航数据被保持在伪导航数据保持单元128中。例如，导航数据获取单元122和伪导航数据生成单元124对应于图1中示出的CPU60。

导航数据存储单元126存储导航数据。伪导航数据保持单元128保持伪导航数据。例如，导航数据存储单元126和伪导航数据保持单元128对应于图1中示出的存储器70。

[4.同步定时检测处理]

接下来，将描述由在图5中示出的GPS接收器100执行的同步定时检测处理。图7是由在图5中示出的GPS接收器100所执行的同步定时检测处理的流程图。

参考图7，首先，GPS接收器100的天线102接收从充当GPS卫星的GPS发送器200发送的GPS信号（步骤S100）。

接下来，GPS接收器100的乘法器104将在步骤S100中由天线102接收到的GPS信号乘以等同于GPS的载波频率的1.5GHz的Sin/Cos波（步骤S102）。

接下来，GPS接收器100的乘法器106将作为来自乘法器104的输出的其中去除了载波频率的信号乘以GPS的被扩展码，即，使用各GPS卫星特有的gold代码的伪随机数（步骤S104）。

接下来，GPS接收器100的乘法器108将作为来自乘法器106的输出的其中去除了被扩展码的信号乘以将在后面描述的伪导航数据（步骤S106）。

接下来，GPS接收器100的积分器110较长时间地执行对作为来自乘法器108的输出的其中去除了导航数据的信号的同步加法（步骤S108）。

接下来，GPS接收器100使用来自积分器110的输出检测同步定时，然后结束本处理。

根据图7中示出的同步定时检测处理，将接收到的GPS信号乘以伪导航数据。由于GPS信号是1ms的周期性信号，但是将GPS信号乘以50bps的导航数据，因此GPS信号的同步加法通常仅被允许最多重复执行20次，即，最多20ms。但是，通过将GPS信号乘以伪导航数据，可以从GPS信号去除导航数据，这样，可以在长时间内执行同步加法。结果，即使当GPS信号微弱时，在不连接到网络的情况下，也可以增大去扩展增益（de-spread gain），并且可以提高对GPS信号的接收灵敏度。

[5.伪导航数据生成处理]

接下来，将描述由在图5中示出的GPS接收器100执行的伪导航数据生成处理。图8是由在图5中示出的GPS接收器100所执行的伪导航数据生成处理的流程图。这里，在本处理被执行之前，假定在由GPS接收器100接收到的GPS信号中包含的导航数据仍然被存储在GPS接收器100的导航数据存储单元126中。

参考图8，首先，GPS接收器100的导航数据获取单元122获取在导航数据存储单元126中存储的在本处理被执行前接收到的GPS信号中包含的导航数据（步骤S200）。

接下来，GPS接收器100的伪导航数据生成单元124通过执行将在后面描述的图9的第一伪导航数据生成处理、图10的第二伪导航数据生成处理、图11的第三伪导航数据生成处理或图12的第四伪导航数据生成处理来生成伪导航数据（步骤S202）。然后，伪导航数据生成单元124使在步骤S202中生成的伪导航数据被保持在GPS接收器100的伪导航数据保持单元128中，然后结束本处理。

参考图9，GPS接收器100的伪导航数据生成单元124计算在步骤S200中获取的导航数据中的位长为N的位串的每个位模式的出现概率（步骤S300）。

接下来，伪导航数据生成单元124基于步骤S300的计算结果来决定要用作伪导航数据的位长为N的位串（步骤S302），然后结束本处理。

例如，当如图13所示位长为4时，计算在导航数据中的每个位模式的出现概率。这里，诸如“0001”和“1110”的其中“0”和“1”被反转的模式被作为相同的模式来处理。然后，基于出现概率的计算结果，具有最高的出现概率的位模式，即，“0000”被决定为用作伪导航数据的位串。结果，GPS信号所乘的导航数据被有效地去除，这样可以提高对GPS信号的接收灵敏度。在下面的描述中，将给出位长为4的例子，但是，不用说，位长并不限于4，并且任何位长都可以被使用。另外，在图13中示出的出现概率的计算结果是例子，并且，明显的是，根据获取的导航数据，计算结果会不同。

参考图10，GPS接收器100的伪导航数据生成单元124计算在步骤S200中获取的导航数据中的位长为N的位串的每个位模式的出现概率（步骤S400）。

接下来，伪导航数据生成单元124计算位长为N的位串的每个位模式的位反转数（步骤S402）。例如，在位串“0110”中，由于第一位与第二位之间的位保持反转，并且第三位与第四位之间的位保持反转，因此位反转数为2。

接下来，伪导航数据生成单元124基于步骤S400的计算结果和步骤S402的计算结果来决定要用作伪导航数据的位长为N的位串（步骤S404），然后结束本处理。

例如，在如图13所示位长为4的情况中，当“0001”和“0010”的出现概率都是最高时，如果如图14所示接收数据乘以伪导航数据的乘法定时不匹配，那么不匹配部分的数量更小的位模式的位串，即，“0001”被决定为伪导航数据。也就是说，当如图14所示接收数据乘以伪导航数据的乘法定时不匹配时，如果位反转数增加，那么不匹配部分的数量增加，并且不匹配部分的数量更小的位模式的位串被决定为要用作伪导航数据的位串。结果，即使当接收数据乘以伪导航数据的乘法定时不匹配时，GPS信号所乘的导航数据也被有效地去除，这样，可以提高对GPS信号的接收灵敏度。

参考图11，GPS接收器100的伪导航数据生成单元124计算在步骤S200中获取的导航数据中的位长为N的位串的每个位模式的出现概率（步骤S500）。

接下来，伪导航数据生成单元124计算当位模式不同的位长为N的多个位串被用作伪导航数据时的同步加法结果的增益的预期值。

接下来，伪导航数据生成单元124基于步骤S500的计算结果和步骤S502的计算结果来决定要用作伪导航数据的位模式不同的位长为N的多个位串（步骤S504），然后结束本处理。

例如，当如图13所示位长为4时，如果有许多的软件/硬件资源并且两个位串被用作伪导航数据，那么“0000”的出现概率最高，并且出现概率次最高的“0001”、“0101”和“0111”的其中之一被用作伪导航数据。在这种情况中，如图15和图16所示，当“0000”和“0001”被用作伪导航数据时的同步加法结果的增益的预期值和当“0000”和“0101”被用作伪导航数据时的同步加法结果的增益的预期值（省略了“0000”和“0111”被使用的情况）被计算，并且增益的预期值更高的组合，即，“0000”和“0001”被用作伪导航数据。结果，即使当位模式不同的多个位串被用作伪导航数据时，GPS信号所乘的导航数据也被有效地去除，这样可以提高对GPS信号的接收灵敏度。

另外，在图15和图16中，当“0000”被用作伪导航数据并且接收数据是“0000”时，由于4位匹配，因此相关值为4。此外，当“0000”被用作伪导航数据并且接收数据是“0001”时，由于3位匹配，而1位不匹配，因此相关值为2。此外，当“0000”被用作伪导航数据并且接收数据是“0011”时，由于2位匹配，而2位不匹配，因此相关值为零（0）。也就是说，相关值具有（匹配位的数量-不匹配位的数量的）绝对值。

如图15所示，当“0000”和“0001”被用作伪导航数据时，无论什么位串被用作接收数据，相关值都不会成为零（0），并且预期值具有2.630的大值。另一方面，如图16所示，当“0000”和“0101”被用作伪导航数据时，无论什么位串被用作接收数据，相关值都可以为零（0），这样，预期值为2.198并且小于图15中示出的情况。结果，增益的预期值更高的组合，即，“0000”和“0001”，被决定为伪导航数据。

在图11的伪导航数据生成处理中，在步骤S500中计算出现概率，但是可以仅基于在步骤S502中的预期值的计算结果来决定伪导航数据，而不计算出现概率。在这种情况中，优选地，在所有位模式的组合中，预期值被计算，并且预期值高的组合被决定为伪导航数据。

参考图12，GPS接收器100的伪导航数据生成单元124计算在步骤S200中获取的导航数据中的位长为N的位串的每个位模式的出现概率（步骤S600）。

接下来，伪导航数据生成单元124计算当位模式不同的位长为N的多个位串被用作伪导航数据时的同步加法结果的增益的预期值（S602）。

接下来，伪导航数据生成单元124计算位长为N的位串的每个位模式的位反转数（步骤S604）。

接下来，伪导航数据生成单元124基于步骤S600的计算结果、步骤S602的计算结果和步骤S604的计算结果来决定要用作伪导航数据的位模式不同的位长为N的多个位串（步骤S606），然后结束本处理。

例如，当在图15和图16中“0000”和“0001”被用作伪导航数据时的预期值与“0000”和“0101”被用作伪导航数据时的预期值相同时，如参考图14在上文描述的，位反转数更小的位模式的位串被决定为用作伪导航数据的位串。换句话说，“0000”和“0101”被决定为伪导航数据。结果，即使当接收数据乘以伪导航数据的乘法定时不匹配时，GPS信号所乘的导航数据也被有效地去除，可以提高对GPS信号的接收灵敏度。

在图12的伪导航数据生成处理中，在步骤S600中计算出现概率，但是可以仅基于在步骤S602中的预期值的计算结果来决定伪导航数据，而不计算出现概率。在这种情况中，优选地，在所有位模式的组合中，预期值被计算，并且预期值高的组合被决定为伪导航数据。

根据本实施例，GPS接收器100使用接收到的导航数据来生成伪导航数据。这样，即使当导航数据的性质改变时，也可以一直生成并使用最佳的伪导航数据。

此外，本发明可以实现为使得存储用于实现每个实施例的功能的软件的程序代码的存储介质被供应到系统或设备，并且该系统或设备的计算机（CPU、微处理单元（MPU）等）读取并执行存储在该存储介质中的程序代码。

在这种情况中，从存储介质读取的程序代码实现每个实施例的功能，并且该程序代码和存储该程序代码的存储介质构成本发明。

例如，软盘（floppy，注册商标）、硬盘、磁光盘、光盘（诸如压缩盘只读存储器（CD-ROM）、可记录读压缩盘（CD-R）、可重写压缩盘（CD-RW）、数字多功能盘只读存储器（DVD-ROM）、数字多功能盘随机存取存储器（DVD-RAM）、可重写数字多功能盘（DVD-RW）或者数字多功能盘+可重写（DVD+RW））、磁带、非易失性存储器卡或只读存储器（ROM）可以被用作用来供应程序代码的存储介质。此外，可以经由网络下载程序代码。

此外，除了通过执行由计算机读取的程序代码来实现每个实施例的功能的情况外，实际的处理的全部或部分可以基于该程序代码的指令由在计算机上操作的操作系统（OS）来执行，并且每个实施例的功能可以通过该处理来实现。

另外，从记录介质读取的程序可以被写入到包括在被插入到计算机的功能扩展板或连接到计算机的功能扩展单元中的存储器中，然后，包括在具有扩展功能的扩展板或扩展单元中的CPU等可以基于该程序代码的指令来执行全部或部分的实际处理，并且每个实施例的功能可以通过该处理实现。

虽然上面已经参照附图描述了本发明的优选实施例，但是，本发明当然并不局限于上述例子。在所附权利要求的范围内，本公开所属领域的技术人员可以找到各种替换和修改，并且，应该理解，这些替换和修改自然地在本发明的技术范围内。

附图标记列表

100 GPS接收器

102 天线

104,106,108 乘法器

110 积分器

120 控制单元

122 导航数据获取单元

124 伪导航数据生成单元

126 导航数据存储单元

128 伪导航数据保持单元

200 GPS发送器

202,204 乘法器

206 天线

Claims

1.一种接收器设备，包括：

接收单元，该接收单元从全球定位系统即GPS中的卫星接收GPS信号；

乘法单元，该乘法单元将由接收单元接收到的GPS信号乘以伪导航数据；以及

积分单元，该积分单元对作为来自乘法单元的输出的信号执行同步加法，在该信号中导航数据被从GPS信号中去除。

2.根据权利要求1所述的接收器设备，还包括：

存储单元，该存储单元存储由接收单元接收到的GPS信号中包含的导航数据；以及

生成单元，该生成单元使用存储在存储单元中的导航数据来生成伪导航数据。

3.根据权利要求2所述的接收器设备，

其中，生成单元计算在导航数据中位长为N的位串的所有位模式中的每一个的出现概率，并基于计算结果来决定要用作伪导航数据的位长为N的位串。

4.根据权利要求2或3所述的接收器设备，

其中，生成单元计算当位模式不同的位长为N的多个位串被用作伪导航数据时同步加法的结果的增益的预期值，并且基于计算结果来决定要用作伪导航数据的位模式不同的位长为N的多个位串。

5.根据权利要求3或4所述的接收器设备，

其中，生成单元还计算位长为N的位串的所有位模式中的每一个的位反转数，并基于计算结果来决定要用作伪导航数据的位长为N的位串。

6.一种接收方法，包含下列步骤：

从全球定位系统即GPS中的卫星接收GPS信号；

将在接收GPS信号的步骤中接收到的GPS信号乘以伪导航数据；以及

用于对作为在乘以GPS信号的步骤中的输出的信号执行同步加法的积分，在该信号中导航数据被从GPS信号中去除。

7.一种使计算机执行下述步骤的计算机程序：

从全球定位系统即GPS中的卫星接收GPS信号；