[发明专利]用于使用公共覆盖码的GNSS系统的交叉关联减轻算法

说明书

本发明提供了用于评估全球导航卫星系统GNSS信号的方法和系统。存取由GNSS接收器接收的第一GNSS信号和由所述GNSS接收器接收的第二GNSS信号中的每一者。所述第二GNSS信号能够具有比所述第一GNSS信号中的时间波动更弱的时间波动。估计所述第一GNSS信号中的序列与所述第二GNSS信号中的对应序列信号之间的延迟，并将所述延迟与阀值进行比较。当确定所述延迟超出所述阈值时，使用所述第一GNSS信号和所述第二GNSS信号两者估计位置。

背景技术

在全球导航卫星系统(GNSS)中，人造卫星(SV)传输信号，信号通过接收器接收。对于每一颗SV来说，SV和接收器都产生一个相同的伪随机噪声(PRN)码。针对每颗SV所生成的所述代码是不一样的，但其彼此并非正交。在检测到信号后，接收器可以将信号与一组PRN码中的每一者进行交叉关联。基于交叉关联的结果，接收器可以估计是哪个SV传输了信号，以及信号从SV传播到接收器所需的时间。接收器然后可以使用一组这些估值，每个估值都与一个不同的信号和SV相关联，来估计接收器与所述组中每颗SV之间的距离。基于这些差异和SV的已知位置，接收器可以估计它的位置。

在许多GNSS中，所有的SV共享相同频带。取决于传播条件，接收器处的SV的功率会存在很大的差别。在试图检测可能来自弱SV的信号时，接收器可能会错误地将来自强SV的信号泄漏识别为来自另外一个不同的SV。这会导致对来自第二颗SV的信号的错误“检测”，有损位置估值的准确性。

多种“掩码”技术可以用于减少错误检测。在这些例子中，据估计，如果一或多个条件得到满足，弱信号可归因于在强信号和所讨论的PRN码之间的交叉关联(由于信号的非正交的性质)。然而，如果条件太严格，那么这些技术会妨碍使用信息性信号来估计接收器的位置。这样会增加位置估计时间和/或降低位置估计准确性。

这些后果在信号不仅被PRN码调制还被覆盖码调制的GNSS中更明显，其中，覆盖码可以造成的情况为强SV信号会产生相当大的交叉关联值，其在宽频域上具有多个PRN码。因此，为了避免错误SV检测，掩码技术可以扩展条件，在所述条件下SV信号可归因于强SV信号。这增加了位置估计方面的时间与准确性损失。

发明内容

提供技术以改进对来自弱人造卫星(SV)的信号的检测，特别是在使用覆盖码的全球导航卫星系统(GNSS)的背景下。检测到的弱信号可以首先试探性地与弱SV伪随机噪声(PRN)码相关联以及试探性地与强信号相关联。这些关联最终是排他的。对检测到的信号进行修改，以去除固定覆盖码或者与弱SV PRN码相关联的覆盖码。执行在检测到的弱信号与PRN码的重复字符串(例如，重复字符串总计为20ms或更长)之间的交叉关联。然后对交叉关联图进行分析以检测指示两个信号中的位之间的对准或不对准的特性。

例如，对于每一个信号，可以识别在时间上变化的覆盖码贡献。可以定义经组合覆盖码贡献，使得当覆盖码贡献彼此相同的时候，经组合贡献在时间上是恒定的。经组合贡献可以进行变换。如果在变换中的峰值不接近零赫兹，那么可以推断出两个覆盖码贡献中的位不对准。作为另一实例，覆盖码贡献可以是交叉关联的。如果在关联图中的峰值不接近t＝0，那么可以推断出两个覆盖码贡献中的位不对准。

如果确定(例如，或推断出)位没有对准，那么可以进一步推断，弱信号和强信号来源于不同的SV(而不是说弱信号是强信号的副产物)。因而，两个信号都可以用于估计接收器的位置。

在一些实施例中，提供了用于评估GNSS信号的方法。存取由GNSS接收器接收的第一GNSS信号和由GNSS接收器接收的第二GNSS信号中的每一者。所述第二GNSS信号可以具有比在第一GNSS信号中的时间波动更弱的时间波动。估计第一GNSS信号中的序列信号与第二GNSS信号中的对应序列信号之间的延迟,且将延迟与阈值进行比较。在确定延迟超出所述阈值后，使用第一GNSS信号和第二GNSS信号两者估计位置。