发明名称 无线电定位发射器信号之向量延迟锁环处理
摘要 一个位置,时间位置接收系统由所接收之输入估算,而导源它的输出位置从虚拟杂讯多工发射器频道的一个分配列阵,成为可决定的空间的位置。这接收系统具有多数个延迟锁定回路,每个发射器频道系使用一个。用于每个发射器频道的延迟锁回路之控制信号系被由一个现在估计的位置向量(X,Y,Z)与时间加以导出。
申请公布号 TW245777 申请公布日期 1995.04.21
申请号 TW083104436 申请日期 1994.05.17
申请人 史丹佛电信公司 发明人 詹姆斯J.史毕尔克
分类号 G01S5/00 主分类号 G01S5/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种位置与时间估算接收器,其系由同时接收自数码调变远发射器之信号中,估计自己的位置,其瞬间之位置可以由一些已知知识及资料之组合,来加以决定,其包含:信号接收和调节机构包含一个天线与频率转换电路,一延迟可控制虚拟范围振荡器,多数个信号相关器,每个上述信号接收和调节机构中接收一输入,以及自上述延迟可控制虚拟杂讯振荡器接收一第二输入,数个信号滤波器与解调器,每个系由上述信号解调器之一导出它的输入,同时,每一个产生一输出代表从一接收器到该发射器之距离,计算电路,其系转换该距离与速率量测値,及在发射器位置上之资讯,成为一该接收机之即时位置的单一量测値,其系使用几何学的技巧以导源出估计値与平均値,以从多余的输入产生一单一估计値,一输出滤波器,其反应是为该处理之代表,该处理系限制接收器及发射器之相对动作,和一回馈计算电路用以决定该接收器位置之改变之时间速率成为一第一向量,并且,组合上述第一向量及其他向量,其系代表该每一码调变远发射器之已知方向和速率,并且,传送这些结果成为数个延迟控制信号,而馈入上述延迟可控制振荡器,而在多余接收信号资料,另外之接收器杂讯,及可能之阻塞或非有意之干扰时,可改善为接收器输出之位置估计値之准确性,临界效能与稳定。2.如申请专利范围第1项所述之位置及时间估算接收器,其中,该信号相关器产生分开的输出分别代表于每一远发射器及上述接收器间之范围与相对速率。3.如申请专利范围第1项所述之位置及时间估算接收器,其中,系具有每个相关器,滤波器,解调器,及上述回馈计算电路系均超过四个。4.如申请专利范围第1项所述之位置及时间估算接收器,其中,该回馈计算电路之回路增益系不断地变化,其系使用源自上述位置估计値序列之信号。5.一种虚拟杂讯码多工位置估算接收器,其系适用以同时接收来自可决定位置及移动之多发射器之信号,包含:信号接收和调节电路,数个延迟可控制参考虚拟杂讯信号振荡器,及数个信号相关器,其系分别由上述数个延迟可控制参考虚拟杂讯信号振荡器所驱动,每个信号相关器产生于一特定发射器所使用之反复码序列,用以组合上述信号相关器信号之机构,以于三度空间中,以一计时估计値,来计算接收器的一个估计位置,及一回馈电路计算地转换上述位置输出估计値成为相占延迟信号给每个参考振荡器该发射器之适当方向,范围及相对速率,该发射器之信号系正在处理。6.如申请专利范围第5项所述之虚拟杂讯码多工位置估算接收器,其中,该位置估算値的序列系适当地使用以变更上述回馈电路之计算参数,使得该估计的位置序列系同样地被限制,如同上述接收器之物理的动作。7.一种旁音调排列多工位置估算接收器,适用以同时接收来自预定位置和动作之多个发射器之信号,包含信号接收和调节电路,数个延迟可控制参考虚拟杂讯信号振荡器,及数个信号相关器,其系可分别由上述多个延迟可控制参考虚拟杂讯信号振荡器所驱动,每个信号相关器产生于一特定发射器中所使用之重复码序列,用以组合上述信号相关器信号之机构,以随着一计时估算値,以计算该接收器的一个估计位置,于一三度空间之内,一回馈电路计算地转换上述位置输出估计値成为相位延迟信号,给每个参考振荡器该发射器之适当的方向,范围及相对速度,该发射器之信号系正在处理。位置估计値的序列系被适当地使用,以变更上述回馈电路之计算参数,使得该估计的位置序列系被限制成相同于上述接收器之物理移动。8.一种位置估算接收器,其系由一于可决定空间位置,以四个或更多脉冲码多工发射器之一远分布矩阵而来的接收输入导源出其输出估计値输出,该改良包含,四个或更多之延迟锁回路追踪器分别指示于该接收器与每个发射器间之量测范围,计算电路或,组合所有的该指示范围资料,以决定接收器的可能位置,其系基于上述所量测之四或更发射器接收器范围,一个附加计算电路,从由该启始资讯及发射资料而来之该估计的接收器位置与发射器位置,来估算一组追踪延迟经由其相关之追踪器,以最佳地追踪每个发射器,以及电路机构,馈送该组估计跟踪延迟给该延迟锁回路追踪器,这些元件系共同地行动,如同一单整合闭合之回路位置估算器。9.一种位置、时间定位接收系统,其系由一于可决定空间位置,以至少四个虚拟发射器频道之一远分布阵列而来之接收输入,而导源出其位置估算値,上述接收系统有多个延迟镇定回路,每个发射器系给一回路,一种方法使该系统能容忍一个更大数量的有意的阻塞或非故意干扰,其包含由一现行之位置向量(x,y,z)及时间,导源出自控制信号给每一发射器频道之延迟锁回路,以及,应用该估计位置向量(x,y,z)和时间信号成为该延迟镇定回路之控制信号。图1a系为一习用之GPS无线定位接收机之方块图,示出该虚拟范围速度量测値之个别平行组系被送至一Kalman滤波器估计器之中,图1b系为显示典型之延迟锁回路使用同调与非同调追之两种型式,图2系为一GPS无线电位置接收器之方块图,其系合并入本发明之向量延迟锁回路,图3系为本发明之一较佳实施例之更详细方块图,其系例示出一于非同调形式之,外表上的最佳的,向量延迟锁回路,和图4是本发明的一个应用例示图,系以一
地址 美国