Управление генератором опорной частоты для беспроводных устройств, имеющих функциональные возможности определения позиции

Управление генератором опорной частоты для беспроводных устройств, имеющих функциональные возможности определения позиции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет предварительной заявки США № 61/073731, озаглавленной "УПРАВЛЕНИЕ ГЕТЕРОДИНОМ ДЛЯ БЕСПРОВОДНЫХ УСТРОЙСТВ, ИМЕЮЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЗИЦИИ", поданной 18 июня 2008 года, и предварительной заявки США № 61/088667, озаглавленной "УПРАВЛЕНИЕ ГЕТЕРОДИНОМ ДЛЯ БЕСПРОВОДНЫХ УСТРОЙСТВ, ИМЕЮЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЗИЦИИ", поданной 13 августа 2008 года, обе из которых переуступлены правообладателю настоящей заявки и тем самым явно включены в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Аспекты раскрытия в общем имеют отношение к беспроводным устройствам, которые имеют функциональные возможности определения позиции и/или навигации, и, в частности, к управлению поведением совместно используемого генератора опорной частоты, используемого различными технологиями в беспроводном устройстве.

Уровень техники

Сети мобильной связи находятся в процессе предложения все более и более сложных возможностей, соответствующих определению местоположения беспроводного устройства. Новые приложения, например, имеющие отношение к повышению персональной производительности, совместным взаимодействиям, общению в социальных сетях и сбору данных, могут использовать информацию географического местоположения для обеспечения новых функциональных возможностей потребителям. Кроме того, некоторые юридические нормативные требования могут обязывать оператора сети сообщать местоположение мобильного терминала, когда мобильный терминал выполняет экстренный вызов, например вызов 911 в Соединенных Штатах.

В цифровой сотовой сети множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) возможность определения позиции может быть предоставлена посредством усовершенствованной трилатерации с помощью прямой линии связи (AFLT) - методики, которая вычисляет местоположение беспроводного устройства на основе измеренного времени прибытия радиосигналов беспроводного устройства от базовых станций. Более усовершенствованной методикой является гибридное определение позиции, в котором мобильная станция может использовать приемник системы спутникового позиционирования (SPS), и позиция вычисляется на основе измерений как AFLT, так и SPS.

Приемники SPS включаются в беспроводные устройства, чтобы увеличить точность определения местоположения беспроводного устройства. Приемники SPS могут быть автономными и выполнять все функции обнаружения SPS и вычисления позиции (также известными как автономные), или они могут быть не автономными (также известными, как использующие помощь беспроводной сети) и полагаться на другие технологии беспроводной сети для обеспечения данных обнаружения SPS и, возможно, выполнения вычисления позиции.

В беспроводных устройствах, имеющих и систему беспроводной связи, и систему SPS, может стать рентабельным совместное использование компонентов системы, которые могут использоваться обеими системами. Например, такие системы могут совместно использовать генератор опорной частоты, такой как настраиваемый генератор опорной частоты и/или не настраиваемый генератор опорной частоты, для обеспечения опорных частот. Совместное использование таких компонентов может уменьшить стоимость, сложность, размер, вес и потребляемую мощность.

Однако совместное использование компонентов может повлечь за собой некоторые компромиссы в производительности и/или функциональности для уменьшения сложности работы. Например, текущие беспроводные устройства могут разрешить разделенное управление частотой только на основе производительности системы связи, но не специально для производительности системы SPS.

Точность определения позиции устройства беспроводной связи может быть негативно затронута посредством частотных смещений, которые, в свою очередь, могут затронуть оценки допплеровского эффекта системы SPS и измерения допплеровского эффекта системы SPS, проводимые беспроводным устройством. Большие неучтенные частотные смещения могут препятствовать обнаружению беспроводным устройством спутников. Большие неучтенные частотные смещения также могут привести к низкому качеству измерений допплеровского эффекта системы SPS, что также может неблагоприятно воздействовать на точность позиции, вследствие отрицательного воздействия на определение измерения кодовой фазы SPS.

Главный вклад в сложность, соответствующую поиску и обнаружению спутникового сигнала, вносит погрешность частоты, обусловленная гетеродином (LO) приемника. Гетеродин используется в приемнике для преобразования с понижением частоты принятого сигнала в сигнал основного диапазона. Затем сигнал основного диапазона обрабатывается. В случае сигнала, принятого от спутника SPS, сигнал основного диапазона коррелируется со всеми возможными псевдослучайными кодами для определения, какой спутник передал сигнал, и определения времени прибытия сигнала. Процесс поиска и обнаружения очень осложняется посредством ошибки частоты гетеродина. Любая погрешность частоты, внесенная гетеродином, создает дополнительную область поиска, которая обычно должна покрываться. Кроме того, ошибка частоты гетеродина представляет отдельную размерность, по которой может выполняться поиск времени прибытия. Таким образом, область поиска увеличивается пропорционально погрешности частоты, поскольку время поиска прибытия может быть проведено по всем возможным погрешностям частоты. Многие параметры способствуют действительной или воспринимаемой ошибке частоты гетеродина. Рабочая температура схемы, а также температурный градиент по схемной плате оказывают воздействие на частоту гетеродина. Кроме того, стабильность частоты генератора опорной частоты, используемого для формирования гетеродина, вносит непосредственный вклад в стабильность частоты гетеродина.

В соответствии с этим было бы выгодно использовать единый подход к управлению частотой для уменьшения ошибки частоты гетеродина, чтобы сократить область поиска, покрываемую при обработке сигнала основного диапазона. Сокращение области поиска дает возможность более низкой сложности поиска, что, в свою очередь, дает возможность большей чувствительности приемника и уменьшения времени поиска и обнаружения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Иллюстративные аспекты изобретения направлены на устройства и способы управления генератором опорной частоты для беспроводных устройств, имеющих функциональные возможности определения позиции. В одном аспекте раскрытия способ содержит этап, на котором выбирают параметры генератора опорной частоты, соответствующие наименьшей ошибке генератора опорной частоты, причем выбор основан на параметрах генератора опорной частоты, полученных с использованием различных технологий в пределах беспроводного устройства. Способ дополнительно содержит этапы, на которых обнаруживают спутник на основе выбранных параметров генератора опорной частоты и вычисляют позицию с помощью спутника. Способ дополнительно содержит этапы, на которых определяют качество определения позиции с помощью спутника и обновляют параметры генератора опорной частоты на основе качества определения позиции с помощью спутника.

В другом аспекте генератор опорной частоты может представлять собой настраиваемый генератор опорной частоты, такой как управляемый напряжением кварцевый генератор с температурной компенсацией (VCTCXO) или управляемый напряжением кварцевый генератор (VCXO), или ненастраиваемый генератор колебаний (генератор свободных колебаний), такой как кварцевый генератор с температурной компенсацией (TCXO) или кварцевый генератор (XO).

В другом аспекте раскрытия представлено беспроводное устройство, имеющее функциональные возможности определения позиции, которое управляет генератором опорной частоты, использующее множество технологий. Беспроводное устройство может содержать систему беспроводной связи, приемник системы спутникового позиционирования (SPS), генератор опорной частоты, соединенный с системой беспроводной связи и приемником SPS. Устройство дополнительно может содержать мобильный контроллер, соединенный с генератором опорной частоты, системой SPS и системой беспроводной связи. Устройство может дополнительно содержать память, соединенную с мобильным контроллером, причем память хранит таблицу параметров генератора опорной частоты и команды, заставляющие мобильный контроллер: выбирать параметры генератора опорной частоты, соответствующие наименьшей ошибке генератора опорной частоты, причем выбор основан на параметрах генератора опорной частоты, полученных с использованием различных технологий в пределах беспроводного устройства, обнаруживать спутник на основе выбранных параметров генератора опорной частоты, вычислять позицию с помощью спутника, определять качество определения позиции с помощью спутника и обновлять параметры гетеродина на основе качества определения позиции с помощью спутника.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сопроводительные чертежи представлены, чтобы помочь в описании аспектов изобретения, и предоставлены исключительно для иллюстрации этих аспектов, а не их ограничения.

Фиг. 1 - блок-схема верхнего уровня иллюстративного приемника SPS.

Фиг. 2 - схема, представляющая иллюстративную область кодовой фазы/частоты, в которой выполняется поиск посредством приемника SPS для обнаружения спутника.

Фиг. 3 - блок-схема иллюстративной беспроводной связи и устройства позиционирования, которое использует пассивную коррекцию частотного смещения для приемника SPS.

Фиг. 4 - схема последовательности операций верхнего уровня, показывающая иллюстративный процесс для выполнения пассивной коррекции частотного смещения для приемника SPS.

Фиг. 5 - схема последовательности операций, показывающая иллюстративный процесс для обновления параметров частотного смещения для пассивной коррекции для приемника SPS.

Фиг. 6 - схема последовательности операций, показывающая иллюстративный процесс для получения частотного смещения и определения его соответствующей погрешности частоты для пассивной коррекции для приемника SPS.

Фиг. 7 - блок-схема иллюстративной беспроводной связи и устройства позиционирования, которое использует коррекцию частотного смещения для всего беспроводного устройства.

Фиг. 8 - схема последовательности операций верхнего уровня, показывающая иллюстративный процесс для выполнения коррекции частотного смещения для всего беспроводного устройства

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Аспекты изобретения раскрываются в последующем описании и соответствующих чертежах, направленных на конкретные аспекты изобретения. Дополнительные аспекты могут быть разработаны без отступления от объема изобретения. Кроме того, известные элементы изобретения не будут описываться подробно или будут опущены, чтобы не затруднять понимание значимых подробностей изобретения.

Слово "иллюстративный" используется здесь для обозначения "служащий примером, экземпляром или иллюстрацией". Любой аспект изобретения, описанный здесь как "иллюстративный", не должен обязательно рассматриваться как предпочтительный или имеющий преимущество по сравнению с другими аспектами. Аналогичным образом, термин "аспекты изобретения" не требует, чтобы все аспекты изобретения включали обсуждаемый отличительный признак, преимущество или принцип работы.

Используемая здесь терминология предназначена только для описания конкретных аспектов и не предназначена для ограничения аспектов изобретения. Подразумевается, что используемые здесь формы единственного числа включают в себя также формы множественного числа, если контекст ясно не указывает иначе. Далее будет подразумеваться, что термины "содержит", "содержащий", "включает в себя" и/или "включающий в себя" при использовании в этом документе определяют наличие изложенных отличительных признаков, чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не препятствуют наличию или добавлению одного или более других отличительных признаков, чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов и/или их групп.

Кроме того, многие аспекты описываются в терминах последовательностей действий, которые должны быть выполнены, например, посредством элементов вычислительного устройства. Будет понятно, что различные описанные здесь действия могут быть выполнены посредством специализированных схем (например, специализированных интегральных схем (ASIC)), посредством программных команд, исполняемых одним или более процессорами, или посредством их комбинации. Кроме того, эти описанные здесь последовательности действий могут рассматриваться как воплощенные полностью в пределах машиночитаемого носителя данных любого вида, хранящего соответствующее множество компьютерных команд, которые при исполнении заставляют соответствующий процессор выполнять описанные здесь функции. Таким образом, различные аспекты изобретения могут быть воплощены во многих различных формах, все из которых рассматриваются как находящиеся в пределах объема заявленного предмета. Кроме того, для каждого из описанных здесь аспектов соответствующая форма любых таких аспектов может быть описана здесь, например, как "логическая схема, выполненная с возможностью" выполнять описанное действие.

Фиг. 1 является блок-схемой верхнего уровня иллюстративного приемника спутниковой системы позиционирования (SPS), показывающий только основные функциональные компоненты для упрощения описания. Антенна 102 может служить в качестве интерфейса между сигналами вещания и приемником 100. Антенна 102 может быть настроена для оптимального приема сигналов, переданных в L-диапазоне, когда приемник 100 выполнен как приемник SPS. В случае приемника SPS источником сигналов вещания может являться совокупность спутников SPS, вращающихся вокруг Земли.

Используемый здесь термин "спутниковая система позиционирования" может охватывать систему глобального позиционирования (GPS), европейскую систему Galileo, российскую систему GLONASS, систему NAVSTAR, систему GNSS, систему, которая использует спутники от комбинации этих систем, или любую другую текущую спутниковую систему позиционирования или любую систему SPS, которая может быть разработана в будущем. Кроме того, термин "спутниковая система позиционирования" также может включать в себя псевдоспутниковые системы позиционирования или системы, использующие комбинацию псевдоспутников и спутников. Псевдоспутники могут быть определены как наземные передатчики, которые передают код PN или другой код определения дальности (подобный сотовым сигналам GPS или CDMA, модулированным на несущем сигнале).

Сигналы SPS, принятые антенной 102, могут быть поданы на преобразователь 107 с понижением частоты. Преобразователь 107 с понижением частоты служит для преобразования с понижением частоты радиочастотных сигналов, принятых антенной 102, в сигналы основного диапазона, которые затем обрабатываются. Основными компонентами преобразователя 107 с понижением частоты являются смеситель 106 и сигнал гетеродина (LO), сформированный с помощью частотного синтезатора 105 из генератора 104 опорной частоты. Принятый сигнал подается от антенны 102 на смеситель 106 в пределах преобразователя 107 с понижением частоты. Фильтрация или усиление сигнала в преобразователе 107 с понижением частоты не показаны для упрощения блок-схемы до ее функциональных компонентов. Смеситель 106 действует для эффективного умножения принятого сигнала на сигнал гетеродина, сформированный с помощью частотного синтезатора 105 от генератора 104 опорной частоты. Полученный в результате выходной сигнал от смесителя 106 центрирован на двух первичных частотах. Один частотный компонент выходного сигнала смесителя 106 центрирован на сумме центральной частоты принятого сигнала и рабочей частоты гетеродина. Второй частотный компонент выходного сигнала смесителя 106 центрирован на разности между центральной частотой принятого сигнала и рабочей частотой гетеродина. Выходной сигнал преобразователя 107 с понижением частоты может быть подан на фильтр 108 для удаления компонента паразитной частоты из смесителя 106 и для предварительной обработки сигнала преобразователя с понижением частоты перед последующей обработкой сигнала.

Отфильтрованный сигнал может быть подан на банк корреляторов 110. Корреляторы 110 используют методики цифровой обработки сигналов для обработки от фильтрованных сигналов. Корреляторы переводят сигнал в цифровую форму с использованием аналого-цифровых преобразователей (ADC; АЦП) для обеспечения возможности цифровой обработки сигналов. Корреляторы 110 могут использоваться для определения сдвига кодовой фазы принятых спутниковых сигналов, когда приемник 100 выполнен для определения позиции в системе SPS. Приемник 100 может не иметь предварительной информации относительно своей позиции, когда он первоначально включается. Приемник 100 определяет свою начальную позицию посредством поиска среди всех возможных кодовых последовательностей псевдослучайных чисел (PN), переданных каждым спутником. Кроме того, приемник 100 может выполнить поиск среди всех возможных фаз всех возможных кодов PN. Поиск может быть выполнен посредством нескольких корреляторов, работающих параллельно, чтобы уменьшить время поиска, используемое приемником 100. Каждый коррелятор работает с отдельной последовательностью PN. Коррелятор пытается определить смещение фазы внутренним образом формированного кода PN с кодом, принятым от спутника. Коды PN, которые не соответствуют спутниковому сигналу, могут не иметь существенной корреляции вследствие случайной природы кодов PN. Кроме того, правильный код PN может не иметь существенной корреляции с принятым сигналом, если фазы двух кодовых сигналов не выровнены. Таким образом, корреляторы 110 могут обеспечить только показание относительно корреляции в корреляторе, имеющем тот же самый псевдослучайный код, как и принятый сигнал, когда кодовые фазы двух сигналов выровнены.

Результаты коррелятора затем могут быть поданы на процессор 112 обнаружения пиков. Множество корреляторов работают параллельно и одновременно выдают результаты процессору 112 обнаружения пиков, который может определить наиболее вероятные псевдослучайные коды и смещения кодовых фаз для принятого сигнала.

Система SPS использует ортогональные коды для каждого из спутников. Это позволяет всем спутникам одновременно выполнять передачи на одной и той же частоте. Таким образом, приемнику одновременно предоставляется информация из нескольких источников. Несколько корреляторов 110 работают независимо друг от друга и могут определить фазу принятого кода PN в присутствии других ортогональных кодов. Поэтому процессору 112 обнаружения пиков одновременно предоставляются числа корреляции, идентифицирующие несколько кодов PN и смещение фазы для этих кодов. Поскольку каждому спутнику назначен код PN, идентификация псевдослучайного кода идентифицирует конкретный спутник как его источник. Кроме того, определение смещения кодовой фазы определяет время прибытия этого сигнала. Процессор 114 анализирует информацию в процессоре 112 обнаружения пиков для вычисления позиции приемника. Одновременное определение кода PN и смещений кодовой фазы позволяет процессору 114 делать оценку позиции приемника по мере обновления процессора 112 обнаружения пиков.

Однако процесс поиска является сложным, если частота гетеродина в пределах преобразователя 107 с понижением частоты является неточной. Дополнительный источник погрешности частоты представляет собой эффект допплеровского смещения, обусловленный скоростью приемника. Даже в ситуации, когда гетеродин приемника является совершенно точным, может испытываться погрешность частоты из-за эффекта допплеровского смещения. Смещение может вызвать либо заметное увеличение, либо заметное уменьшение частоты спутниковой передачи. Хотя и спутник, и гетеродин приемника могут быть совершенно устойчивыми, сигнал в приемнике сдвигается по частоте. Если допплеровское смещение, внесенное движением приемника, не корректируется в приемнике, это может содействовать какой-либо погрешности частоты, уже имеющейся в приемнике.

Фиг. 2 является схемой, представляющей иллюстративную область 200 фазы PN-кода/частоты, в которой выполняется поиск посредством приемника SPS для обнаружения спутника. Ошибки точности частоты гетеродина усложняют процесс поиска. Каждый коррелятор в приемнике SPS может выполнять поиск среди всех возможных кодовых фаз. Область поиска кодовых фаз показана как вертикальная область поиска на фиг. 2. Каждая ячейка в области поиска кодовой фазы представляет наименьшую различимую разность кодовых фаз. Короткая длина псевдослучайного кода, используемая для системы SPS, может составлять 1023 бита. Поэтому по меньшей мере 1023 ячейки могут использоваться в области поиска кодовой фазы для однозначной идентификации фазы псевдослучайного кода.

Из фиг.2 можно заметить, что увеличение частотной области поиска пропорционально увеличивает всю область поиска 200. Частотная область поиска представляет дополнительную размерность поиска, так как погрешность частоты может являться взаимоисключающей с какой-либо погрешностью кодовой фазы. В одном аспекте каждая ячейка в частотной области поиска может представлять минимальный различимый частотный промежуток. Размер минимального различимого частотного промежутка является функцией от количества полного времени когерентного накопления. Минимальный различимый частотный промежуток уменьшается по мере увеличения полного времени когерентного накопления. Кроме того, достаточное количество частотных ячеек используются для достижения желаемой частотной области поиска. Увеличение неучитываемого смещения и/или отклонения гетеродина обычно требует увеличенной частотной области поиска.

Приемник коррелирует отсчеты в пределах каждой ячейки, заданной в полной области поиска 200. Последовательные результаты накапливаются для дополнительного улучшения отношения сигнала к шуму (SNR) принятого сигнала. Отклонение гетеродина приводит к тому, что результаты накопления появляются в нескольких ячейках, соответствующих отклонению частоты. Это "смазывание" сигнала показано на фиг. 2 как затенение в нескольких частотных ячейках. Гетеродин, который не обнаруживает отклонения, дает возможность появления результатов накопления в одной единственной частотной ячейке. Это может очень сильно улучшить идентификацию сигнала через увеличение отношения SNR.

Ошибки в точности частоты гетеродина, которые, как ожидается, будут доминировать над всеми другими, представляют собой ошибки гетеродина вследствие нестабильности частоты совместно используемого генератора опорной частоты. Эти ошибки будут являться распространенными во всех системах беспроводной связи и системах SPS в беспроводном устройстве, которые совместно используют генератор опорной частоты.

В различных аспектах раскрытия представлены устройства и способы обеспечения единого подхода для эффективного управления погрешностями частоты гетеродина через эффективное управление смещениями частоты генератора опорной частоты, эффектами старения и погрешностями для систем определения позиции, используемых в устройствах беспроводной связи. Эти подходы могут хранить различные параметры генератора колебаний, соответствующие системе определения позиции, в энергонезависимой памяти. Эти параметры могут обновляться и улучшаться при последовательных обнаружениях спутников и успешных определениях местоположения и использоваться позже для уменьшения времени, используемого для последующих обнаружений спутников и определений местоположения каждый раз, когда система SPS инициализируется. В некоторых аспектах эти сохраненные параметры могут использоваться в программном обеспечении для изменения частотного поискового окна. В других аспектах эти параметры могут использоваться непосредственно для настройки генератора опорной частоты беспроводного устройства, что может устранить потребность изменять частотное поисковое окно в программном обеспечении. В других аспектах представлены устройства и способы обеспечения подхода для эффективного управления погрешностями частоты гетеродина через управление смещениями частоты генератора опорной частоты, эффектами старения и/или погрешностями для автономных систем определения позиции, таких как, например, автономные приемники GNSS, автономные устройства PND и т.д.

Фиг. 3 является блок-схемой иллюстративного беспроводного устройства 300, которое включает в себя систему беспроводной связи и систему определения позиции, использующую пассивную коррекцию частотного смещения для приемника спутниковой системы позиционирования.

Используемый здесь термин "беспроводное устройство" может относиться к устройству беспроводной связи любого типа, которое может передавать информацию по сети и иметь функциональную возможность определения позиции и/или навигации. Беспроводное устройство может представлять собой любой сотовый мобильный терминал, устройство системы персональной связи (PCS), персональное навигационное устройство, переносной компьютер, карманный персональный компьютер или любое другое подходящее мобильное устройство, способное к приему и обработке сигналов сети и/или системы SPS.

Кроме того, используемый здесь термин "сеть" может относиться к любой сети беспроводной связи, в том числе к беспроводной глобальной сети (WWAN), беспроводной локальной сети (беспроводная локальная сеть), беспроводная персональная сеть (WPAN), и так далее. Сеть WWAN может являться сетью множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сетью множественного доступа с временным разделением (TDMA), сетью множественного доступа с частотным разделением (FDMA), сетью множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), сетью множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA) и так далее. Сеть CDMA может реализовать одну или более технологий беспроводного доступа (RAT), такие как CDMA2000, широкополосный доступ CDMA (W-CDMA) и так далее. Технология CDMA2000 включает в себя стандарты IS- 95, IS-2000, IS-2000 EV-DO и IS-856. Сеть TDMA может реализовать глобальную систему связи (GSM), цифровую усовершенствованную телефонную систему (D-AMPS) или некоторую другую технологию RAT. Технологии GSM и W-CDMA описываются в документах консорциума, называемого "Проект партнерства по созданию сетей третьего поколения (3GPP)". Технология CDMA2000 описывается в документах консорциума, называемого "Проект-2 партнерства по созданию сетей третьего поколения (3GPP2). Документы проектов 3GPP и 3GPP2 являются общедоступными. Сеть WLAN может представлять собой сеть стандарта IEEE 802.11x, и сеть WPAN может представлять собой сеть технологии Bluetooth, стандарта IEEE 802.15x или сеть некоторого другого типа. Методики также могут использоваться для любой комбинации сетей WWAN, WLAN и/или WPAN.

Наконец, используемый здесь термин "пассивные" коррекции может относиться к коррекциям частотного смещения, которые не применяются непосредственно для настройки (или "обучения") совместно используемого генератора опорной частоты. Вместо этого в режиме пассивной коррекции такие коррекции могут применяться к другим частям системы, которые могут находиться ниже по потоку от места, где используется гетеродин, полученный из генератора опорной частоты. В аспекте, показанном на фиг. 3, коррекции могут быть применены в программном обеспечении после того, как гетеродин был использован для преобразования с понижением частоты принятого сигнала RP. Такие пассивные коррекции могут иметь преимущество по сокращению воздействия реализованных коррекций в существующих беспроводных устройствах.

Беспроводное устройство 300 может включать в себя систему 304 беспроводной связи, которая может быть соединена с одной или более антеннами 302. Система 304 беспроводной связи содержит подходящие устройства, аппаратное оборудование и/или программное обеспечение для взаимодействия с беспроводными базовыми станциями и/или обнаружения сигналов к ним или от них, и/или непосредственно с другими беспроводными устройствами в сети. Система беспроводной связи может включать в себя модули передатчика/приемника, которые используют внешний совместно используемый генератор 306 опорной частоты для формирования сигнала гетеродина (LO), который обеспечивает возможность точного преобразования с повышением/понижением частоты (например, перенос по частоте) для переданных/принятых сигналов связи.

В одном аспекте система 304 беспроводной связи может содержать систему связи CDMA, подходящую для взаимодействия с сетью CDMA беспроводных базовых станций; однако в других аспектах система беспроводной связи может содержать сотовую сеть телефонной связи другого типа, такую как, например, TDMA или GSM. Кроме того, могут использоваться технологии беспроводных сетей любого другого типа, например Wi-Fi (802.11x), WiMax и т.д.

Система 310 управления мобильной связью (MC) может быть соединена с системой 304 беспроводной связи и может включать в себя микропроцессор, который обеспечивает стандартные функции обработки, а также другие функциональные возможности вычисления и управления. Система 310 MC может также включать в себя встроенную память для хранения данных и программных команд для исполнения запрограммированных функциональных возможностей в беспроводном устройстве 300. Система 310 MC может дополнительно использовать внешнюю память (не показана) для дополнительного хранения. Функциональные возможности программного обеспечения, соответствующие аспектам раскрытия, будут более подробно описаны ниже.

Система определения позиции может быть обеспечена в беспроводном устройстве 300. В одном аспекте система определения позиции может включать в себя приемник 308 SPS. Приемник 308 SPS может быть соединен с одной или более антеннами 302, системой 310 MC и генератором 306 опорной частоты и содержать любое подходящее аппаратное оборудование и/или программное обеспечение для приема и обработки сигналов SPS. Приемник 308 SPS при необходимости запрашивает информацию и операции от других систем и выполняет вычисления, необходимые для определения позиции беспроводного устройства, с использованием измерений, полученных посредством любого подходящего алгоритма AFLT, алгоритма SPS или комбинации алгоритмов AFLT и SPS (A-SPS).

Приемник 308 SPS может использовать тот же самый генератор 306 опорной частоты для обработки принятых сигналов SPS, который используется для обработки сигналов для системы 304 беспроводной связи. Наличие совместно используемого генератора опорной частоты может обеспечить преимущества по увеличению эффективности мощности и уменьшению стоимости беспроводного устройства 300. Чтобы согласовать каждую систему в пределах беспроводного устройства 300, которые могут иметь отличающиеся требования по частотам, каждая система может формировать свой собственный сигнал гетеродина (LO) на необходимой частоте из совместно используемого генератора 306 опорной частоты. В качестве примера, для одновременного приема сигнала SPS и приема/передачи сигналов беспроводной связи приемник 308 SPS и система 304 беспроводной связи может использовать отдельные частотные синтезаторы для формирования сигналов гетеродина (LO) с разными частотами, как требуется для каждой системы.

Генератор 306 опорной частоты может представлять собой настраиваемый генератор опорной частоты, такой как управляемый напряжением кварцевый генератор (VCCO) или управляемый напряжением кварцевый генератор с температурной компенсацией (VCTCXO), в которых частота колебаний может управляться напряжением или, как в этом аспекте, цифровым значением управления напряжением. Кроме того, нежелательные изменения частоты колебаний вследствие температуры (и/или других источников ошибок) могут быть непосредственно компенсированы через настройку генератора опорной частоты для улучшения точности. Такие ошибки и их соответствующие компенсации более подробно описаны ниже. В другом аспекте генератор 306 опорной частоты может представлять собой не настраиваемый гетеродин (генератор свободных колебаний), такой как кварцевый генератор (XO) или кварцевый генератор с температурной компенсацией (TCXO). Нежелательные изменения частоты колебаний вследствие температуры (и/или других источников ошибки) могут быть компенсированы через коррекции, примененные в каждой индивидуальной системе на плате беспроводного устройства, такого как приемник 308 SPS и/или системы 304 беспроводной связи, расположенные ниже по потоку от гетеродина каждой системы. Пользовательский интерфейс 322 включает в себя любые подходящие интерфейсные системы, такие как микрофон/динамик 328, клавиатура 326 и дисплей 324, которые дают возможность взаимодействия пользователя с мобильным устройством 300. Микрофон/динамик 328 обеспечивает голосовые службы связи с использованием системы 304 беспроводной связи. Клавиатура 326 содержит любые подходящие кнопки для пользовательского ввода. Дисплей 324 содержит любой подходящий дисплей, например жидкокристаллический дисплей с задней подсветкой.

Несколько программных модулей и таблиц данных могут находиться в памяти и быть использованы системой 310 MC, чтобы управлять ошибками и смещениями в генераторе опорной частоты, когда система 304 беспроводной связи или приемник 308 SPS инициализируются. Для системы беспроводной связи менеджер 312 частоты генератора опорной частоты может использоваться для обеспечения множества оценок частотного смещения/ошибок, которые могут быть основаны на предыдущем состоянии системы, температуре и/или возрасте генератора опорной частоты. Эти оценки обычно могут иметь разные точности, которые могут быть измерены в частях на миллион (ppm); и частотные смещения/ошибки, и соответствующие погрешности могут быть сохранены в таблице 314 частотных параметров генератора опорной частоты. Когда система беспроводной связи инициализируется, менеджер 312 частоты генератора опорной частоты может выбрать оценку частотного смещения, которая имеет наименьшую соответствующую ошибку, из таблицы 314 частотных параметров генератора опорной частоты. В аспекте изобретения, когда генератор 306 опорной частоты является настраиваемым, эта оценка частотного смещения может затем быть использована для непосредственной настройки генератора 306 опорной частоты, с тем чтобы он мог должным образом обнаруживать и принимать/передавать сигналы для системы беспроводной связи. В другом аспекте, когда генератор 306 опорной частоты является не настраиваемым, оценка частотного смещения из таблицы 314 частотных параметров генератора опорной частоты может использоваться в другом месте в системах беспроводной связи, чтобы должным образом модулировать/демодулировать сигналы. Например, менеджер 312 частоты генератора опорной частоты может использовать эти элементы для установки начального центра и ширины частотного окна для обнаружения сигнала беспроводной связи.

Значения оценки частотного смещения, которые сохранены в таблице 314 параметров генератора опорной частоты, могут включать в себя жестко заданные значения по умолчанию, предоставленные изготовителями, когда генератор опорной частоты выполнен для определения "хорошего качества" используемого генератора опорной частоты; значения, помещенные в устройство от оператора сети (которые могут изменяться по точности в зависимости от типа сети, например, CDMA, WCDMA, GSM, 1x, 1xEVDO); значения, основанные на измеренной температуре и/или возрасте генератора опорной частоты, и значения, основанные на значении "последней хорошей системы" (RGS), полученные после того, как система беспроводной связи захватывает несущую частоту поставщика услуг. Значение RGS может быть уточнено и сохранено, поскольку во время работы система 304 беспроводной связи может использовать циклы отслеживания частоты для определения сдвигов несущей частоты. Более новые значения могут быть сохранены как значение "последней хорошей системы" в таблице 314 параметров генератора опорной частоты.

Во время инициализации приемника SPS менеджер 316 частоты SPS может получить оценки частотного смещения, которые имеют наименьшую соответствующую ошибку, из