导航系统接收器中的时钟漂移曲线确定技术方案

本发明专利技术公开了导航系统接收器以及用于确定该导航系统接收器中的接收器时钟的漂移曲线的测试电路和方法。在实施例中，导航系统接收器(100)包括时钟源(130)，该时钟源被配置为产生用于导航系统接收器以及测试电路(170)的接收器时钟。测试电路被配置为基于该测试电路接收到的测试信号的检测和跟踪帮助确定与接收器时钟关联的漂移曲线，其中测试信号包括至少一个连续波(CW)信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导航系统接收器中的时钟漂移曲线确定
本申请总体上涉及导航系统接收器中的时钟漂移曲线确定。
技术介绍
导航系统接收器，诸如全球定位系统(GPS)接收器、格洛纳斯(GL0NASS)接收器和GalileoTM接收器的操作是获取并且跟踪导航卫星信号，使得能够在若干个卫星和这些接收器之间进行距离测量，从而计算接收器的位置。这些导航系统接收器对时钟漂移非常敏感，并且因此，在导航系统接收器集成到电子装置平台期间或者之后，与导航系统接收器中的时钟关联的时钟漂移的表征是重要的。
技术实现思路
公开了用于确定导航系统接收器中的接收器时钟的漂移曲线的测试电路和方法。在实施例中，导航系统接收器包括时钟源和测试电路。时钟源被配置来为导航系统接收器产生接收器时钟。测试电路被配置为基于由该测试电路接收到的测试信号的检测和跟踪帮助确定与接收器时钟关联的漂移曲线(即，时钟频率随着时间如何变化的曲线)，其中测试信号包括至少一个连续波(CW)信号。在一些实施例中，测试电路包括频率检测模块，该频率检测模块可对接收到的测试信号的样本操作并且被配置为提供测试信号的频域表示以便计算与接收器时钟关联的初始频率偏移量。测试电路还包括跟踪单元，该跟踪单元用于使用与接收器时钟关联的初始频率偏移量跟踪测试信号的关于时间的频率或者相位参数。利用跟踪到的参数来帮助确定与接收器时钟关联的漂移曲线。【附图说明】图1是根据实施例的导航系统接收器的框图；图2是根据实施例的导航系统接收器中使用的漂移曲线确定测试电路的框图；图3是典型的漂移曲线跨时间的示例图；以及图4是根据实施例的用于帮助确定导航系统接收器中的接收器时钟漂移的方法的流程图。【具体实施方式】根据示例情形，诸如GPS接收器这样的导航系统接收器对时钟漂移非常敏感，并且因此，在GPS接收器集成到电子装置平台期间，接收器时钟漂移的表征和/或确定是重要的。甚至小至每秒十亿分之10?20 (10?20ppb/s)的漂移都能够造成高灵敏度GPS接收器的明显的性能退化(例如，灵敏度损失)。接收到的GPS信号强度非常弱，并且接收器需要通过持续时间长达数毫秒或数秒的关联和累积过程来处理该信号，以恢复信息。由于该原因，接收器时钟中的甚至很小的漂移都能够造成性能退化。因此，表征/确定漂移曲线并且优化电子装置平台中的GPS接收器的板布局或者采取其它行动是重要的。另外，在一个示例情形中，导航系统接收器被配置为使用温度补偿晶体振荡器(TCXO)作为时钟源，并且导航系统接收器的性能遭受依赖温度的残留误差。因此，在将GPS接收器集成到诸如电话平台这样的电子装置平台时，考虑诸如TCXO时钟漂移的表征、TXCO选择、放置和路由变得重要。通过使用外部设备诸如调制分析器或者频谱分析器来表征这种TCXO漂移。这些设备连接到导航系统接收器以分析接收器时钟漂移。然而，在通常尺寸很小的最终形成因子(form-factor)电话平台上难以使用这些设备，并且接收器时钟漂移的这种表征费时间和精力。此外，在导航系统接收器的工厂生产阶段，或者在诸如工作台表征(bench characterization)的阶段期间，难以实现这种表征。在一些实施例中，导航系统接收器极为接近同一电子平台中的其它收发器，例如，无线LAN、蓝牙等。这些其它收发器的操作会由于热效应导致电子平台中的温度迅速变化，这会导致能够影响导航系统接收器性能的时钟漂移。因此，在导航系统接收器与其它收发器的各种同时操作情形下表征/确定时钟漂移曲线是重要的。这种技术的各种实施例提供用于在导航系统接收器中集成测试电路的方案，除了能够提供目前得不到的益处外，该测试电路能够表征/确定与接收器时钟相关联的漂移以克服以上和其它限制。例如，各种实施例提供包含测试电路的导航系统接收器，该测试电路能够被启用以确定与导航系统接收器中的接收器时钟关联的漂移曲线。在此结合图1到图4公开这种技术的各种实施例。图1是根据实施例的能够帮助确定接收器时钟的漂移曲线的示例导航系统接收器100的框图。导航系统接收器100能够接收来自诸如全球导航卫星系统(GNSS)这样的导航卫星的位置、定时和其它导航信息。导航系统接收器100的示例包括但不限于全球定位系统(GPS)接收器、格洛纳斯(GL0NASS)接收器、GalileoTM接收器以及其它导航系统接收器。应注意的是，仅仅通过说明提供接收器100的图示的细节，并且其它实施例可以包含更少或更多的组件以及对应的互连。在诸如GPS、GL0NASS、Galileo等的一个或者更多个卫星系统中，天线105被配置为接收来自GNSS卫星的多个卫星信号。在示例实施例中，前端处理块110可以被设计成以码分多址(CDMA)操作(例如GPS或者伽利略)，以及以频分复用(FDM)操作(例如GL0NASS、GNSS卫星信号的类型)。根据一个实施例，全部卫星信号的组合被称为“接收信号”或者“射频(RF)信号”。天线105被配置为向前端处理块110提供RF信号。前端处理块110以多种方式被配置，并且前端处理块110作为示例被示出，并且可包括比图1所示的部件更多的部件及其其它互连。在本实施例中，前端处理块110包括放大RF信号的RF放大器115，该放大器被配置为访问来自天线105的信号。在一个示例中，RF放大器115可以是低噪声放大器。在一些实施例中，RF放大器115通过高性能滤波器诸如表面声波(SAW)滤波器以及匹配网络块(未示出)从天线105接收信号。前端处理块110被配置为执行一个或者更多个级别的下转换以将RF信号的载波频率降低为更低的频率(例如，中频(IF))。例如，接收器100包括混合器120，其被配置为将RF信号转换成IF信号。混合器120使用来自本地振荡器(LO)/锁相环(PLL) 125的信号来将RF信号转换成IF信号。L0/PLL125通常从时钟源130接收时钟信号并且产生本地振荡器信号，该本地振荡器信号被提供给混合器120。时钟源130的示例包括但不限于:温度补偿晶体振荡器(TCXO)、晶体振荡器、或者耦合到导航系统接收器100内部的振荡器的晶体。滤波器135对由IF放大器140进一步放大的IF信号进行过滤。在实施例中，IF放大器140的输出被提供给模数转换器(ADC) 145。ADC145被配置为将接收到的IF信号转换成数字样本。接收器100还包括位置信号处理逻辑150和处理器160，它们被配置为处理数字化的基带信号以提取RF信号中传达的信息和数据比特。在一个实施例中，位置信号处理逻辑150可被实现成处理器160或者可被集成在处理器160内。处理器160可以具有内部或者外部存储器诸如用于提高处理效率的高速缓冲存储器。处理器160可以被接口到若干个其它部件，诸如多个存储器单元(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或者其它类型的存储器)以及输入/输出子系统，然而为了描述的简洁，这些部件没有被示出。这些存储器由处理器160使用以存储位置有关的信息，诸如星历表数据、天文年历数据、最后已知位置等。存储器也可以被配置为存储由处理器160执行的程序指令。处理器160也可操作地连接到输入/输出子系统或者与其耦合，以便与外部装置通信。在这种技术的该实施例中，接收器100包括测试电路170本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导航系统接收器，其包括：时钟源，其被配置为产生用于所述导航系统接收器的接收器时钟；以及与所述时钟源耦合的测试电路，所述测试电路被配置为基于由所述测试电路接收到的测试信号的检测和跟踪帮助确定与所述接收器时钟关联的漂移曲线，其中所述测试信号包括至少一个连续波信号即CW信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.25 US 13/280,5241.一种导航系统接收器，其包括: 时钟源，其被配置为产生用于所述导航系统接收器的接收器时钟；以及 与所述时钟源耦合的测试电路，所述测试电路被配置为基于由所述测试电路接收到的测试信号的检测和跟踪帮助确定与所述接收器时钟关联的漂移曲线，其中所述测试信号包括至少一个连续波信号即CW信号。2.根据权利要求1所述的导航系统接收器，其中所述测试电路包括: 缓冲器，其被配置为接收所述测试信号的样本； 频率检测模块，其与所述缓冲器耦合并且可对接收到的所述测试信号的样本操作，所述频率检测模块被配置为针对所述至少一个CW信号计算与所述接收器时钟关联的初始频率偏移量；以及 跟踪单元，其用于跟踪所述至少一个CW信号的频率和相位中的至少一个，以帮助确定与所述接收器时钟关联的所述漂移曲线。3.根据权利要求2所述的导航系统接收器，其中，所述跟踪单元是锁频环和锁相环中的一个。4.根据权利要求2所述的导航系统接收器，其中，所述频率检测模块被配置为: 计算所述接收到的所述测试信号的样本的频域表示，以在所述频域表示中检测所述与所述至少一个CW信号关联的峰值；以及 基于与所述至少一个CW信号关联的检测到的峰值和所述至少一个CW信号的预期峰值确定所述初始频率偏移量。5.根据权利要求2所述的导航系统接收器，其进一步包括控制逻辑，所述控制逻辑与所述频率检测模块和所述跟踪单元耦合，所述控制逻辑被配置为: 控制所述频率检测模块以便获得所述初始频率偏移量；以及 相对于时间控制用于跟踪所述至少一个CW信号的所述频率和所述相位中的至少一个的所述跟踪单元，以确定与所述接收器时钟关联的所述漂移曲线。6.根据权利要求5所述的导航系统接收器，其中，所述跟踪单元被配置为跟踪所述频率和所述相位中的至少一个达预定义的时间间隔，并且向外部主机处理器输出所述跟踪的频率和所述跟踪的相位中的至少一个，以确定与所述接收器时钟关联的所述漂移曲线。7.根据权利要求1所述的导航系统接收器，其中，所述时钟源包括温度补偿晶体振荡器即TCXO和晶体振荡器中的一个。8.根据权利要求4所述的导航系统接收器，其中，使用快速傅里叶变换即FFT操作获得所述接收到的所述测试信号的样本的所述频域表示。9.一种漂移曲线确定的方法，所述方法包括: 在导航系统接收器中接收测试信号的样本，其中所述测试信号包括至少一个连续波信号即CW信号； 基于所述接收到的所述测试信号的样本确定与所述接收器时钟相关联的初始频率偏移量; 使用所述初始频率偏移量跟踪所述至少一个CW信号的参数；以及 基于所述至少一个CW信号的所述参数的跟踪帮助确定与所述接收器时钟关联的漂移曲线。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·然玛苏巴曼，J·谭古都，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US