星歷收集裝置及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種星歷收集裝置，包括：比特數據存儲單元，用于在無法完成第一星歷子幀的同步時，存儲接收到的第一星歷子幀的第一部分；子幀同步器，用于完成多個子幀的同步并且從多個子幀中識別出多個星歷子幀和多個歷書子幀；以及子幀拼接單元，耦合于比特數據存儲單元和子幀同步器之間，用于在第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從子幀同步器接收第一星歷子幀的第二部分并且從比特數據存儲單元讀取第一星歷子幀的第一部分，通過拼接第一部分和第二部分來得到完整的第一星歷子幀。采用本發明可節省星歷收集時間，從而提高衛星星歷收集效率并且提升接收機冷啟動的首次定位時間性能。
【專利說明】星歷收集裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種星歷收集裝置及其方法，尤其涉及一種利用子幀同步數據來改進衛星接收機冷啟動的首次定位時間(Time To First Fix, TTFF)性能的星歷收集裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]目前，衛星定位已經廣泛用于各種應用中，并且人們利用許多參數來評估定位系統接收機(例如，全球定位系統(GPS)接收機或全球導航衛星系統(GL0NASS)接收機)的性能。其中一個參數是從接收機開機到接收機確定其當前位置的時間延遲(也被稱作TTFF)。通常而言，優選具有最短TTFF的接收機。然而，傳統GPS接收機的TTFF的范圍可以從30秒到幾分鐘。如果接收機處于冷啟動狀態中(這意味著沒有可用的信息)，則情況更糟。例如，在冷啟動狀態中，觀測時間、衛星導航信息等對于接收機而言都是未知的。
[0003]在接收機輸出首次定位坐標之前，必須先通過解調衛星導航數據來完成衛星星歷(軌道參數)的收集。因此，衛星星歷收集的效率是接收機TTFF性能的關鍵。以GPS為例來說明，圖1示出一頁衛星導航數據的數據結構。30個比特構成一個字，10個字構成一個子幀，并且5個子幀構成一頁(即一幀)。每個子幀需要6秒來傳送。因此，傳送一頁衛星導航數據將需要30秒。通常，GPS衛星的星歷每兩個小時更新一次，并且如果沒有發生更新，在子幀1-5中攜帶的信息每30秒重復一次。如圖1中所示，星歷參數是在子幀1、子幀2以及子幀3中傳送而歷書參數是在子幀4和子幀5中傳送。因此，接收機必須收集子幀1-3來獲取衛星的完整星歷。
[0004]然而，如果接收機處于冷啟動狀態中，則接收機有可能從一個子幀的中間開始接收比特數據，而不是子巾貞的頭部。例如，接收機可能從子巾貞I的送交(Hand over word,HOW)字來接收比特數據。由于丟失了子巾貞I的遙測(telemetry, TLM)字,接收機無法完成同步并且必須丟棄子幀I。其結果是接收機必須等待5.4秒(B卩，子幀I中除TLM外的其它9個字)來接收子幀2并且執行后續操作，這將顯著降低接收機的TTFF性能。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種星歷收集裝置，用于在接收機冷啟動之后接收包括第一星歷子幀和在第一星歷子幀之后的第二子幀的多個子幀，其特征在于，所述星歷收集裝置包括:比特數據存儲單元，用于在無法完成第一星歷子幀的同步時，存儲接收到的第一星歷子幀的第一部分；子幀同步器，用于完成多個子幀的同步并且從多個子幀中識別出多個星歷子幀和多個歷書子幀；以及子幀拼接單元，耦合于比特數據存儲單元和子幀同步器之間，用于在第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從子幀同步器接收第一星歷子幀的第二部分并且從比特數據存儲單元讀取第一星歷子幀的第一部分，通過拼接第一部分和第二部分來得到完整的第一星歷子幀。
[0006]本發明還提供了一種衛星接收機，包括天線，用于接收衛星信號；射頻單元，耦合于天線，用于將衛星信號進行放大和下變頻操作；模數轉換器，耦合于射頻單元，用于將衛星信號轉換成數字形式；以及接收機處理器，耦合于魔術轉換器，用于在接收機冷啟動之后接收包括第一星歷子幀和在第一星歷子幀之后的第二子幀的多個子幀，接收機處理器包括:比特數據存儲單元，用于在無法完成第一星歷子幀的同步時，存儲接收到的第一星歷子幀的第一部分；子幀同步器，用于完成多個子幀的同步并且從多個子幀中識別出多個星歷子幀和多個歷書子幀；以及子幀拼接單元，耦合于比特數據存儲單元和子幀同步器之間，用于在第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從子幀同步器接收第一星歷子幀的第二部分并且從比特數據存儲單元讀取第一星歷子幀的第一部分，通過拼接第一部分和第二部分來得到完整的第一星歷子幀。
[0007]本發明還提供了一種星歷收集方法，用于在接收機冷啟動之后接收包括第一星歷子幀和在第一星歷子幀之后的第二子幀的多個子幀，其特征在于，星歷收集方法包括:在無法完成第一星歷子幀的同步時，將接收到的第一星歷子幀的第一部分暫存在比特數據存儲單元中；在第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從子幀同步器接收第一星歷子幀的第二部分；以及從比特數據存儲單元讀取第一星歷子幀的第一部分，通過拼接第一部分和第二部分來得到完整的第一星歷子幀。
[0008]與現有技術相比，本發明的星歷收集裝置及其方法利用比特數據存儲單元和子幀拼接單元來進行內容拼接以得到完整的子幀。本發明的新穎方式可以節省星歷收集時間，從而提高衛星星歷收集效率并且提升接收機冷啟動的首次定位時間性能。
[0009]以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明，以使本發明的特性和優點更為明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]以下通過對本發明的一些實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解本發明的目的、具體結構特征和優點，其中相似的符號代表相似的組件。
[0011]圖1所示為一頁衛星導航數據的數據結構；
[0012]圖2所示為根據本發明的一個實施例的從衛星導航數據收集星歷的示意圖；
[0013]圖3所示為根據本發明的一個實施例的衛星定位系統的一般接收機的結構示意圖；
[0014]圖4所示為根據本發明的實施例的星歷收集裝置的結構示意圖；以及
[0015]圖5所示為根據本發明的實施例的星歷收集方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]以下將對本發明的實施例給出詳細的參考。盡管本發明通過這些實施方式進行闡述和說明，但需要注意的是本發明并不僅僅只局限于這些實施方式。相反，本發明涵蓋所附權利要求所定義的發明精神和發明范圍內的所有替代物、變體和等同物。
[0017]另外，為了更好的說明本發明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外一些實例中，對于大家熟知的方法、手續、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發明的主旨。
[0018]圖2所示為根據本發明的一個實施例的從衛星導航數據收集星歷的示意圖。如圖2所示的實施例中，子幀1-5中的均包含送交(TLM)字和遙測(HOW)字，分別用于完成子幀同步和指示子幀ID，并且子幀1-3還包括8個字的星歷參數，子幀4-5還包括8個字的歷書參數。假定GPS接收機處于冷啟動狀態中并且它從某一個子幀的中間位置開始接收比特數據。此時，GPS接收機并不知道接收的起始位置(例如哪個子幀、哪個字和哪個比特)，并且由于丟失了這個子幀的TLM字(字1)，GPS接收機無法完成同步。不同于傳統方法，GPS接收機開始存儲導航比特數據而不是丟棄這一個子幀。一旦下一個子幀的同步完成，可以根據包含在TLM字(字I)中的前導信息和包含在HOW字(字2)中的子幀ID來確定該子幀接收的起始位置和子幀邊界。
[0019]具體地在圖2的示例中，GPS接收機處于冷啟動狀態中并且它從子幀I (子幀I可以認為是本發明實施例的第一星歷子幀)的中間位置開始接收比特數據(例如，在時間點tl上)，GPS接收機將接收到的第一星歷子幀的比特數據(例如第一部分)存儲在存儲器(例如比特數據存儲單元)中。此時，GPS接收機并不知道接收的起始位置，并且由于丟失了子幀I的TLM字(字I )，GPS接收機無法完成同步。不同于傳統方法，GPS接收機開始將導航比特數據存儲在存儲器中并且啟動計數器(包含在存儲器中或者耦合于存儲器)來指示存儲器已經存儲的比特數量。接著，在t2與t3之間的時間段內，GPS接收機接收到子幀2的TLM字(字I)和HOW字(字2)，GPS接收機根據包含在TLM字(字I)中的前導信息來完成子幀2的同步，并且根據包含在HOW字(字2)中的子幀ID來確定當前正在接收的子幀是子幀2(子幀2可以認為是本發明實施例的第二子幀)。在完成子幀2的同步之后，可以根據計數器的計數值來獲得接收多個子幀的起始位置。具體在圖2的示例中，假定在時間點t3上，計數器的計數值指示存儲器已經存儲了 220個比特的衛星導航數據。由于30個比特構成一個字，GPS接收機可以推導出已經存儲了 7個完整的字和10個比特。此外由于已知其中有2個字是子幀2的TLM字(字I)和HOW字(字2)，從而可以推導出其它存儲部分是子幀I的字5的第21-30個比特和字6-10 (即，接收的起始位置是子幀I的字5的第21個比特)。因此，GPS接收機根據接收的起始位置確認之前未接收到的部分(例如第二部分)是子幀I的字I到字5的第20個比特。由于在子幀1-5中攜帶的信息每30秒重復一次，在接收完子幀5之后，GPS接收機繼續收集子幀I。這一次，GPS接收機只需要在t4與t5之間的時間段內收集之前未接收到的部分(即，子幀I的字I到字5的第20個比特)。通過拼接第一次接收到的子幀I的字5的第21-30個比特和字6-10(在tl與t2之間的時間段內接收到的第一部分)以及第二次接收到的子幀I的字1-4和字5的第1-20個比特(在t4與t5之間的時間段內接收到的第二部分)，可以得到完整的子幀I。因此，如圖2所示，在時間點t5上，GPS接收機完整地收集了子幀1-3以便獲取衛星的星歷。相較于傳統方式(即在時間點tl上丟棄子幀I并且在t2與t6之間的時間段內收集子幀1-3)，本發明從衛星導航數據收集星歷的技術方案可以節省時間(例如圖2所示實施例中的3.2秒)，從而提高衛星星歷收集效率并且提升GPS接收機TTFF性能。
[0020]在一個實施例中，接收機還可以檢查子幀I中的1DC (時鐘數據齡期)參數和/或子幀2和3中的1DE (星歷數據齡期)參數。如果這些參數指示當前時鐘時間接近星歷更新時間(例如，每2個小時)，則意味著即將進行星歷更新。在這種情況下，GPS接收機停止收集子幀直至完成星歷更新。
[0021]請注意，盡管在圖2中GPS接收機是從子幀I的字5的第21個比特開始接收比特數據，但這個起始位置只是示例而并非限制。對應于不同的起始位置，星歷收集的節省時間可以在O到6秒間變化。此外，盡管在圖2中以GPS子幀和GPS接收器來說明，本領域技術人員應可理解本發明并不限于此，還可以應用于其它類型的衛星定位系統及其子幀結構。
[0022]圖3所示為根據本發明實施例的衛星定位系統(例如，GPS或GL0NASS)的一般接收機300的結構示意圖。接收機300包括天線302、射頻(RF)單元304、模數轉換器(ADC)306和接收機處理器308。接收機300從天線302接收衛星信號，并且由耦合于天線203的射頻(RF)單元304對該衛星信號進行放大和下變頻操作。在這一級上，衛星信號是模擬形式的。模數轉換器(ADC)306耦合于射頻單元304，將模擬形式的衛星信號轉換成數字形式后，衛星信號被輸送到耦合于模數轉換器306的接收機處理器308中。接收機處理器308用于收集包括星歷和歷書的導航比特數據。
[0023]圖4所示為根據本發明的實施例的星歷收集裝置400的結構示意圖。星歷收集裝置400可以實現在圖3的接收機處理器308中，用于在接收機冷啟動之后接收包括第一星歷子幀和在所述第一星歷子幀之后的第二子幀的多個子幀。如圖4所示，星歷收集裝置400包含解調器401、比特數據存儲單元402、子幀拼接單元403、子幀同步器404、星歷解析判定器405、星歷解析器406以及歷書解析器407。解調器401接收導航比特數據并且將解調后的比特數據發送到比特數據存儲單元402和子幀同步器404。比特數據存儲單元402用于在無法完成第一星歷子幀的同步時，存儲該第一星歷子幀的第一部分。子幀同步器404用于完成多個子幀的同步并且從多個子幀中識別出多個星歷子幀和多個歷書子幀(例如，通過檢查子幀中的TLM字和HOW字)。子幀拼接單元403用于在該第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從子幀同步器404接收該第一星歷子幀的第二部分并且從比特數據存儲單元402讀取該第一星歷子幀的第一部分。子幀拼接單元403通過拼接第一部分和第二部分來得到完整的該第一星歷子幀。
[0024]在理想情況下，如果所接收的導航比特數據完整(B卩，從子幀的頭部開始接收)，則無需將比特數據繼續存儲在比特數據存儲單元402中(例如，進行數據清除)并且由子幀同步器404完成子幀同步并識別其ID。對于一頁導航比特數據中的GPS子幀，如果子幀被識別為子幀4和子幀5中的其中一個(包含衛星歷書數據的歷書子幀)，子幀同步器404會直接將該歷書子幀傳送到歷書解析器407，以獲取衛星歷書。如果子幀被識別為子幀I到子幀3中的其中一個(包含衛星星歷數據的星歷子幀)，則該星歷子幀會被傳送到星歷解析判定器405。星歷解析判定器405用于檢驗該星歷子幀是否出現字符錯誤。如果該星歷子幀不正確，則可以丟棄該星歷子幀并等待其下一次重復傳送。如果該星歷子幀正確，則將星歷子幀傳送到星歷解析器406以獲取衛星星歷。在一個實施例中，星歷解析判定器405還可以檢查子幀I中的1DC(時鐘數據齡期)參數和/或子幀2和3中的1DE (星歷數據齡期)參數。如果這些1DC和1DE參數指示當前時鐘時間接近星歷更新時間(例如,每2個小時)，則意味著即將發生星歷更新。在這種情況下，可以丟棄該星歷子幀直至完成星歷更新。
[0025]然而，通常所接收的導航比特數據都不完整(即，從子幀的中間開始接收并且無法完成第一星歷子幀的同步)。一旦第二子幀(星歷子幀或歷書子幀均可)的同步完成，可以根據包含在第二子幀的TLM字(字I)中的前導信息和包含在HOW字(字2)中的子幀ID來確定接收的起始位置和子幀邊界，隨后在比特數據存儲單元402中清除已完成子幀同步的數據。例如，當子幀同步器404完成第二子幀同步時，在比特數據存儲單元402中清除該第二子幀的相關比特數據，并且檢查到比特數據存儲單元402還有第一星歷子幀的比特數據(即第一部分)，該第一星歷子幀的比特數據被繼續暫存在比特數據存儲單元402中。為節省成本，在一個實施例中可將比特數據存儲單元402的大小設置為能夠存儲一個子幀和2個字的幀頭(即，360個比特)。但此并非限制，本領域人員應可理解，比特數據存儲單元402的大小可以設置為任何合適的值。
[0026]示例性而并非限制地結合圖2來理解，假定GPS接收機是從子幀I的字5的第21個比特開始接收比特數據，則無法完成子幀I的同步。當子幀同步器404完成子幀2的同步時(在t3時刻)，檢查到比特數據存儲單元402中將還有子幀I的比特數據(即第一部分，在tl與t2之間的時間段內收集的字5的第21-30個比特和字6-10)并且將它們繼續暫存在比特數據存儲單元402中。例如，接收機處理器308可包含耦合于比特數據存儲單元402或包含于比特數據存儲單元402中的計數器(圖4中未示出)，計數器的計數值用于指示比特數據存儲單元402所存儲的比特數量，在完成子幀2的同步之后，可以根據計數器的計數值來獲得接收多個子幀的起始位置。具體地例如計數器的計數值指示比特數據存儲單元402已經存儲了 220個比特的衛星導航數據。由于30個比特構成一個字，接收機處理器308可以推導出已經存儲了 7個完整的字和10個比特。此外由于已知其中有2個字是子幀2的TLM字(字I)和HOW字(字2)，從而可以推導出其它存儲部分是子幀I的字5的第21-30個比特和字6-10 (B卩，接收的起始位置是子幀I的字5的第21個比特)，并且根據接收的起始位置確定下次還需要接收子幀的第二部分(即字1-4和字5的第1-20個比特)，以得到完整的子幀I。
[0027]子幀同步器405可以根據包含在TLM字和HOW字(S卩，子幀中的字I和字2)中的前導信息和子幀ID來完成子幀2-5的同步。子幀2和3會被傳送給星歷解析判定器405和星歷解析器406以獲取衛星星歷，并且子幀4和5會被傳送到歷書解析器407以獲取衛星歷書。由于在子幀1-5中攜帶的信息每30秒重復一次，在接收完子幀5之后，GPS接收機繼續接收子幀I。這一次，GPS接收機只需要在t4與t5之間的時間段內收集之前未接收到的第二部分(即本實施例中的子幀I的字I到字5的第20個比特)。子幀同步器404將這第二部分的導航比特數據傳送到子幀拼接單元403，子幀拼接單元403從比特數據存儲單元402讀取子幀I的第一部分(即本實施例中的字5的第21-30個比特和字6_10)，用于拼接第一部分和第二部分的導航比特數據來得到完整的子幀1，子幀拼接單元403將已拼接的子幀I傳送到星歷解析判定器405。類似于上文描述，星歷解析判定器405用于檢驗該子幀I是否出現字符錯誤。如果該子幀I不正確，則可以丟棄該子幀I并等待其下一次重復傳送。如果該子幀I正確，則將子幀I傳送到星歷解析器406以獲取衛星星歷。在一個實施例中，星歷解析判定器405還可以檢查子幀I中的10DC(時鐘數據齡期)參數和/或子幀2和3中的1DE (星歷數據齡期)參數。如果這些1DC和1DE參數指示當前時鐘時間接近星歷更新時間(例如，每2個小時)，則意味著即將發生星歷更新。在這種情況下，可以丟棄該子幀I直至完成星歷更新。
[0028]不同于傳統的導航比特數據處理，本發明的星歷收集裝置包括比特數據存儲單元和子幀拼接單元。當接收機從子幀的中間開始接收第一星歷子幀時，將接收到的第一星歷子幀的導航比特數據(第一部分)存儲在比特數據存儲單元中。在下一個子幀(第二子幀)的同步完成之后，確定接收第一星歷子幀的起始位置和子幀邊界。因此，在下一次子幀重復發送時，只需要收集第一次未接收到的第一星歷子幀的比特數據(第二部分)并由子幀拼接單元進行第一部分和第二部分的內容拼接以得到完整的第一星歷子幀。本發明的星歷收集裝置和接收機可以節省星歷收集時間，從而提高衛星星歷收集效率并且提升接收機TTFF性倉泛。
[0029]請注意，根據本發明的實施例的星歷收集裝置400主要旨在加快收集星歷，因此為簡化描述并且突出發明實質，以上示意圖中只拼接包含衛星星歷數據的子幀并且將該子幀傳送到星歷解析判定器和星歷解析器。在實際操作中(繼續以GPS接收機為例)，假定GPS接收機是從子幀4的字5的第21個比特開始接收比特數據，則無法完成子幀4的同步，將接收到的子幀4的第一部分暫存在比特數據存儲單元402中。在子幀5的同步完成之后，GPS接收機就可以如上所述地確定接收的起始位置和子幀邊界。然后，GPS接收機可以直接丟棄之前存儲的部分子幀4或者以類似于星歷子幀拼接的方式來拼接歷書子幀4，其并非本發明的限制。請再次注意，盡管在圖4的描述中接收機是從子幀I的字5的第21個比特開始接收比特數據，但這個起始位置只是示例而并非限制。對應于不同的起始位置，星歷收集的節省時間可以在O到6秒間變化。此外，盡管在圖4中以GPS子幀和GPS接收器來說明，本領域技術人員應可理解本發明還可以應用于其它類型的衛星定位系統及其子幀結構，其并非限制。
[0030]圖5所示為根據本發明的實施例的星歷收集方法500的流程圖。將參考圖2到圖4來描述圖5 ;然而，它不限于那些實施例。
[0031]在步驟502中，解調器401接收導航比特數據并且解調這些信號。
[0032]在步驟504中，子幀同步器404檢查是否能夠完成子幀同步。如果所接收的導航比特數據完整并能完成子幀同步(即，從子幀的頭部開始接收)，則轉到步驟506:子幀同步器404完成子幀同步并且識別其子幀ID。在步驟508中，基于子幀ID來識別子幀包含衛星星歷數據還是衛星歷書數據。如果子幀為包含衛星星歷數據的星歷子幀，則轉到步驟510:將子幀傳送到星歷解析判定器405和星歷解析器406。如果子幀包含衛星歷書數據的歷書子幀，則轉到步驟512:將子幀傳送到歷書解析器407。
[0033]在步驟504中，如果所接收的導航比特數據不完整并且初始無法完成子幀同步(即，從子幀的中間開始接收)，則將接收到的子幀的第一部分暫存在比特數據存儲單元402中(步驟514)。當子幀同步器404完成下一子幀同步時，會檢查到比特數據存儲單元402還有剩余比特數據。在下一次重復傳送中，子幀拼接單元403從子幀同步器404接收該星歷子幀的第二部分(步驟516)并且從比特數據存儲單元402讀取該星歷子幀的第一部分。通過拼接第一部分和第二部分來得到完整的該星歷子幀(步驟518)。然后，轉到步驟510，將該子幀傳送到星歷解析判定器405和星歷解析器406。
[0034]請注意，根據本發明的實施例的星歷收集方法500主要旨在加快收集星歷，因此為簡化描述并且突出發明實質，以上流程中只拼接包含衛星星歷數據的子幀并且將該子幀傳送到星歷解析判定器和星歷解析器。在實際操作中(繼續以GPS接收機為例)，假定GPS接收機是從子幀4的字5的第21個比特開始接收比特數據，則無法完成子幀4的同步，將子幀4的第一部分暫存在比特數據存儲單元402中。在子幀5的同步完成之后，GPS接收機就可以如上所述地確定接收的起始位置和子幀邊界。然后，GPS接收機可以直接丟棄之前存儲的部分子幀4或者以類似于星歷子幀拼接的方式來拼接歷書子幀4，其并非本發明的限制。
[0035]以下的具體描述中的某些部分是以流程、邏輯塊、處理過程和其它對計算機存儲器中數據位的操作的象征性表示來呈現的。這些描述和表示法是數據處理領域內的技術人員最有效地向該領域內的其它技術人員傳達他們工作實質的方法。在本申請中，流程、邏輯塊、處理過程、或相似的事物，被構思成有條理的步驟或指令的序列以實現想要的結果。所述的步驟是需要對物理量進行物理操作的步驟。通常，但不是必然的，這些物理量的形式可為電或磁信號，可在計算機系統中被存儲、傳輸、合并和比較等等。主要出于普遍使用的緣故，有時便于將上述信號視為事物處理、位元、數值、元件、符號、字符、取樣、像素、或其它。
[0036]上文根據本發明的示例實施例參照系統、方法、器件、和/或計算機程序產品的框圖和流程圖描述了本發明。本領域技術人員將理解，框圖和流程圖中的一個或多個框以及框圖和流程圖中的框的組合，分別可以由計算機可執行程序指令實現。同樣地，根據本發明的一些實施例，框圖和流程圖中的一些框可以不必要以呈現的順序進行，或可以不必要進行。
[0037]上文【具體實施方式】和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離后附權利要求書所界定的本發明精神和保護范圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用于說明而非限制，本發明之范圍由后附權利要求及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。
【權利要求】
1.一種星歷收集裝置，用于在接收機冷啟動之后接收包括第一星歷子幀和在所述第一星歷子幀之后的第二子幀的多個子幀，其特征在于，所述星歷收集裝置包括: 比特數據存儲單元，用于在無法完成所述第一星歷子幀的同步時，存儲接收到的所述第一星歷子幀的第一部分； 子幀同步器，用于完成所述多個子幀的同步并且從所述多個子幀中識別出多個星歷子幀和多個歷書子幀；以及 子幀拼接單元，耦合于所述比特數據存儲單元和所述子幀同步器之間，用于在所述第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從所述子幀同步器接收所述第一星歷子幀的第二部分并且從所述比特數據存儲單元讀取所述第一星歷子幀的所述第一部分，通過拼接所述第一部分和所述第二部分來得到完整的所述第一星歷子幀。
2.根據權利要求1所述的星歷收集裝置，其特征在于，所述星歷收集裝置還包括計數器，所述計數器的計數值用于指示所述比特數據存儲單元已經存儲的比特數量，其中在所述子幀同步器完成所述第二子幀的同步之后，所述星歷收集裝置根據所述計數值獲得接收所述多個子幀的起始位置，并從所述比特數據存儲單元中清除所述第二子幀的相關比特數據。
3.根據權利要求1所述的星歷收集裝置，其特征在于，所述星歷收集裝置還包括: 星歷解析判定器，耦合于所述子幀同步器和所述子幀拼接單元，用于接收所述多個星歷子幀并且檢驗所述多個星歷子幀是否出現字符錯誤，其中如果出現字符錯誤，則丟棄所述錯誤的星歷子幀，其中如果沒有出現字符錯誤，則將所述多個星歷子幀傳送到星歷解析器以獲取衛星星歷；以及 歷書解析器，耦合于所述子幀同步器，用于接收所述多個歷書子幀以獲取衛星歷書。
4.根據權利要求3所述的星歷收集裝置，其特征在于，所述星歷解析判定器還用于檢查時鐘參數，如果所述時鐘參數指示即將發生星歷更新，則丟棄所述多個子幀直至完成星歷更新。
5.根據權利要求1所述的星歷收集裝置，其特征在于，所述星歷收集裝置還包括: 解調器，耦合于所述比特數據存儲單元，用于接收導航比特數據并且將解調后的比特數據發送到所述比特數據存儲單元。
6.根據權利要求1所述的星歷收集裝置，其特征在于，所述接收機是全球定位系統接收機，其中所述多個子幀中的每一個包含送交字和遙測字，分別用于完成子幀同步和指示子幀ID。
7.根據權利要求6所述的星歷收集裝置，其特征在于，所述全球定位系統接收機每30秒重復傳送所述多個子幀，并且每2個小時發生星歷更新。
8.一種接收機，其特征在于，所述接收機包括: 天線，用于接收衛星信號； 射頻單元，耦合于所述天線，用于將所述衛星信號進行放大和下變頻操作； 模數轉換器，耦合于所述射頻單元，用于將所述衛星信號轉換成數字形式；以及接收機處理器，耦合于所述模數轉換器，用于在所述接收機冷啟動之后接收包括第一星歷子幀和在所述第一星歷子幀之后的第二子幀的多個子幀，所述接收機處理器包括:比特數據存儲單元，用于在無法完成所述第一星歷子幀的同步時，存儲接收到的所述第一星歷子幀的第一部分； 子幀同步器，用于完成所述多個子幀的同步并且從所述多個子幀中識別出多個星歷子幀和多個歷書子幀；以及 子幀拼接單元，耦合于所述比特數據存儲單元和所述子幀同步器之間，用于在所述第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從所述子幀同步器接收所述第一星歷子幀的第二部分并且從所述比特數據存儲單元讀取所述第一星歷子幀的所述第一部分，通過拼接所述第一部分和所述第二部分來得到完整的所述第一星歷子幀。
9.根據權利要求8所述的接收機，其特征在于，所述接收機處理器還包括計數器，所述計數器的計數值用于指示所述比特數據存儲單元已經存儲的比特數量，其中在所述子幀同步器完成所述第二子幀的同步之后，所述接收機處理器根據所述計數值來獲得接收所述多個子幀的起始位置，并從所述比特數據存儲單元中清除所述第二子幀的相關比特數據。
10.根據權利要求8所述的接收機，其特征在于，所述接收機處理器還包括: 星歷解析判定器，耦合于所述子幀同步器和所述子幀拼接單元，用于接收所述多個星歷子幀并且檢驗所述多個星歷子幀是否出現字符錯誤，其中如果出現字符錯誤，則丟棄所述錯誤的星歷子幀，其中如果沒有出現字符錯誤，則將所述多個星歷子幀傳送到星歷解析器以獲取衛星星歷；以及 歷書解析器，耦合于所述子幀同步器，用于接收所述多個歷書子幀以獲取衛星歷書。
11.根據權利要求10所述的接收機，其特征在于，所述星歷解析判定器還用于檢查時鐘參數，如果所述時鐘參數指示即將發生星歷更新，則丟棄所述多個星歷子幀直至完成星歷更新。
12.根據權利要求8所述的接收機，所述接收機處理器還包括: 解調器，耦合于所述比特數據存儲單元，用于接收導航比特數據并且將解調后的比特數據發送到所述比特數據存儲單元。
13.根據權利要求8所述的接收機，其特征在于，所述接收機是全球定位系統接收機，其中所述多個子幀中的每一個包含送交字和遙測字，分別用于完成子幀同步和指示子幀ID0
14.根據權利要求13所述的接收機，其特征在于，所述全球定位系統接收機每30秒重復傳送所述多個子幀，并且每2個小時發生星歷更新。
15.一種星歷收集方法，用于在接收機冷啟動之后接收包括第一星歷子幀和在所述第一星歷子幀之后的第二子幀的多個子幀，其特征在于，所述星歷收集方法包括: 在無法完成所述第一星歷子幀的同步時，將接收到的所述第一星歷子幀的第一部分存儲在比特數據存儲單元中； 在所述第一星歷子幀的下一次重復傳送中，從子幀同步器接收所述第一星歷子幀的第二部分；以及 從所述比特數據存儲單元讀取所述第一星歷子幀的所述第一部分，并且通過拼接所述第一部分和所述第二部分來得到完整的所述第一星歷子幀。
16.根據權利要求15所述的星歷收集方法，其特征在于，所述星歷收集方法還包括: 計算所述比特數據存儲單元已經存儲的比特數量；以及 在所述子幀同步器完成所述第二子幀的同步之后，獲得接收所述多個子幀的起始位置，從所述比特數據存儲單元中清除所述第二子幀的相關比特數據。
17.根據權利要求15所述的星歷收集方法，其特征在于，所述星歷收集方法還包括: 由星歷解析判定器接收所述多個子幀中的多個星歷子幀并且檢驗所述多個星歷子幀是否出現字符錯誤，其中如果出現字符錯誤，則丟棄所述錯誤的星歷子幀，其中如果沒有出現字符錯誤，則將所述多個星歷子幀傳送到星歷解析器以獲取衛星星歷；以及由歷書解析器接收所述多個子幀中的多個歷書子幀以獲取衛星歷書。
18.根據權利要求17所述的星歷收集方法，其特征在于，所述星歷收集方法還包括: 由所述星歷解析判定器檢查時鐘參數，如果所述時鐘參數指示即將發生星歷更新，則丟棄所述多個子幀直至完成星歷更新。
19.根據權利要求15所述的星歷收集方法，其特征在于，所述接收機是全球定位系統接收機，其中所述多個子幀中的每一個包含送交字和遙測字，分別用于完成子幀同步和指不子巾貞ID。
20.根據權利要求19所述的星歷收集方法，其特征在于，所述全球定位系統接收機每30秒重復傳送所述多個子幀，并且每2個小時發生星歷更新。
【文檔編號】G01S19/27GK104181557SQ201310198994
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月24日 優先權日:2013年5月24日
【發明者】鄒景華, 張衛華, 茍娟 申請人:凹凸電子（武漢）有限公司