[发明专利]从不正确的载波相位整数锁定中快速恢复

说明书

使用从参考发射器接收的信号确定装置的位置包含：接收所述信号(80)；确定第一滤波器的状态(81)，所述第一滤波器的所述状态包含包括浮动值的第一载波相位模糊度估计值；确定第二滤波器的状态(82)，所述第二滤波器的所述状态包含包括固定值的第二载波相位模糊度估计值；确定所述第二滤波器的所述状态是否与一个其它滤波器状态或测量值一致(83)；响应于所述装置确定所述第二滤波器的所述状态与所述其它滤波器状态一致而维持所述第二滤波器的所述状态(84)；响应于所述装置确定所述第二滤波器的所述状态并不与所述其它滤波器状态一致而将所述第二滤波器的所述状态改变为所述第一滤波器的所述状态(85)；基于所述第二滤波器的所述状态确定所述装置的所述位置(86)。

背景技术

卫星定位系统(SPS)广播来自卫星的群集的可以由具有SPS接收器的装置使用以确定装置的位置和/或速度的定位信号。实例SPS包含全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GNSS)、伽利略、GLONASS、北斗(指南针)等。一般来说，SPS中的每个卫星使用至少一个载波频率广播信号。举例来说，GPS系统使用两个载波频率：1575.4MHz和1227.6MHz。其它SPS可使用多于两个载波频率或仅一个载波频率。

从SPS卫星广播的信号常规地通过伪随机码(PRC)调制。PRC也可被称作扩频码，因为它扩散在特定频率范围(例如，1MHz带宽)之上的频谱的信号。SPS接收器接收来自SPS卫星的信号并且通过使接收到的信号与本地产生的PRC关联来确定信号的到达时间(TOA)。通过这种方式，可以确定SPS接收器与卫星之间的距离，例如，通过确定信号的运送时间(在当信号被接收到时与当卫星发射信号时之间的时间差异)并且用光速乘以运送时间。卫星与接收器之间的距离被称作伪距或码相位测量值。由于PRC的有限的带宽(例如，1MHz)和噪声，伪距测量值的精确度是一米的数量级。然而，如果载波相位测量被执行并且用于确定接收器的位置，那么接收器的位置的精确度可以增大到一厘米的数量级。

发明内容

使用从参考发射器接收的信号确定装置的位置的方法的实例包含：通过装置的接收器从参考发射器接收信号；基于信号确定第一滤波器的状态，第一滤波器的状态包含包括浮动值的第一载波相位模糊度估计值；基于信号确定第二滤波器的状态，第二滤波器的状态包含包括固定值的第二载波相位模糊度估计值；确定第二滤波器的状态是否与至少一个其它滤波器状态或测量值一致；响应于装置确定第二滤波器的状态与至少一个其它滤波器状态或测量值一致而维持第二滤波器的状态；响应于装置确定第二滤波器的状态并不与至少一个其它滤波器状态或测量值一致而将第二滤波器的状态改变为第一滤波器的状态；以及基于第二滤波器的状态确定装置的位置。

此类方法的实施方案可包含以下特征中的一或多个。至少一个其它滤波器状态可以是第二滤波器的先前状态。确定第二滤波器的状态是否与至少一个其它滤波器状态或测量值一致可包含基于当前测量值确定测量值预测残余是否与第二滤波器的先前状态一致。至少一个其它滤波器状态可以是第一滤波器的状态。确定第二滤波器的状态是否与至少一个其它滤波器状态或测量值一致可包含确定来自第二滤波器的状态的估计值是否与来自第一滤波器的状态的估计值的方差一致。第一滤波器可以是第一卡尔曼滤波器并且第二滤波器可以是第二卡尔曼滤波器。方法可包含通过将与第二载波相位模糊度估计值相关联的协方差矩阵项设置为等于零或近似地等于零而固定第二载波相位模糊度估计值。参考发射器可以是卫星。

用于使用从参考发射器接收的信号确定装置的位置的装置的实例包含：无线接收器，其用于从参考发射器无线地接收信号；以及处理器，其以通信方式耦合到无线接收器，其经配置以：基于信号确定第一滤波器的状态，第一滤波器的状态包含包括浮动值的第一载波相位模糊度估计值；基于信号确定第二滤波器的状态，第二滤波器的状态包含包括固定值的第二载波相位模糊度估计值；确定第二滤波器的状态是否与至少一个其它滤波器状态或测量值一致；响应于处理器确定第二滤波器的状态与至少一个其它滤波器状态或测量值一致而维持第二滤波器的状态；响应于处理器确定第二滤波器的状态并不与至少一个其它滤波器状态或测量值一致而将第二滤波器的状态改变为第一滤波器的状态；以及基于第二滤波器的状态确定装置的位置。