用于基于传感器的无线接收分集的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:5465925 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了用于达成接收机分集的装置和方法。无线单元包括:多个接收机;天线选择器,用于从多个天线中选择一个或多个天线;处理器,其使用来自用于监视无线单元的定向的惯性传感器的输入数据。响应于来自惯性传感器的输入数据,处理器指令天线选择器选择一个或多个天线。在一个方面,处理器是响应于来自惯性传感器的输入数据计算在天线上接收到的信号的组合的分集处理器。在另一方面,无线单元还包括用于处理分集处理器的输出以供特定单元应用的基带处理器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2006年10月31日提交的题为"Sensor-Based GPS Receive Diversity (基于传感器的GPS接收分集)"的美国临时申请60/863,631的优先 权,该申请通过引用整体纳入于此。领域本公开一般涉及用于接收分集的装置和方法。本公开尤其涉及用于无线接 收分集的装置和方法。扭旦 冃豕在无线通信系统中,信号源的强度和方向随无线单元位置的移动而改变。 大多数无线单元通过无线电磁波与小区站点基站通信。来自小区站点基站的信号是通过安装在无线单元上的天线来接收的。无线单元上的天线可尝试接近各向同性天线。各向同性天线的理论模型在所有方向上均匀地辐射和接收功率。然而,理想的各向同性天线是不可能实现的。概要在一个实施例中, 一种用于实现天线选择的无线单元包括多个天线,其 接收信号;天线选择器,其从多个天线中选择一个或多个天线;惯性传感器, 其感测无线单元的定向并生成定向信息;以及处理器,其处理定向信息并基于 定向信息指令天线选择器从多个天线选择一个或多个天线。在另一实施例中, 一种用于实现接收分集的无线单元包括多个天线,用 于接收多个信号;耦合至多个天线的至少一个接收机,用于将多个信号转换成 多个接收机输出;耦合至至少一个接收机的分集处理器,用于对多个接收机输出执行分集处理;以及耦合至分集处理器的惯性传感器,用于生成定向信息以输入分集处理器,其中该定向信息影响对多个接收机输出的分集处理。在另一实施例中, 一种用于实现接收分集的无线单元包括多个天线,用 于接收多个信号;耦合至多个天线的至少一个接收机,用于将多个信号转换成 多个接收机输出;耦合至至少一个接收机的第一基带处理器,用于对多个接收 机输出执行基带处理并生成多个处理器输出;耦合至第一基带处理器的分集处 理器,用于对多个处理器输出执行分集处理以恢复基带信号;以及耦合至分集 处理器的惯性传感器,用于生成定向信息以输入分集处理器,其中该定向信息 影响对多个处理器输出的分集处理。在又一实施例中,用于实现天线选择的方法包括感测无线单元的定向; 基于无线单元的定向生成定向信息;处理定向信息以指令天线选择器从多个天 线中选择;从多个天线中选择一个或多个被选天线;以及使用一个或多个被选 天线来接收信号。在另一实施例中, 一种用于实现接收分集的方法包括接收多个信号;将 多个信号转换成多个接收机输出;对多个接收机输出执行分集处理;感测无线 单元的定向;以及基于无线单元的定向生成定向信息,其中该定向信息影响对 接收机输出的分集处理。应当理解,对于本领域技术人员而言,根据以下示出和描述各个方面作为 例示的详细描述,其它方面将变得显而易见。附图和详细描述应当被认为是示 例性的而非限制性的。附图简述附图说明图1是接近各向同性天线的天线增益方向图的图解。图2是半球面天线的增益方向图的近似的图解。图3是定向天线的增益方向图的一个示例的图解。图4是具有惯性传感器和两个天线的无线单元的方面的框图。图5是惯性传感器的图示,其图解了惯性传感器相对于水平面的定向。图6是具有分集接收能力的无线单元的另一方面的图解。图7是具有基带处理能力的无线单元的一方面的框图。图8是具有基带处理能力的无线单元的第二方面的框图。 图9是具有基带处理能力的无线单元的第三方面的框图。图io是具有基带处理能力的无线单元的第四方面的框图。图ll是一般GPS接收机的示图。图12是包括关于GPS的天线设计和天线对性能的影响的表的图示。 图13是GPS接收分集系统的一个实现的图示。详细描述以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本专利技术的各个方面的描述,而无意 表示仅可实践本专利技术的方面。本公开中描述的每个方面仅作为本专利技术的示例或 例示来提供,并且不应当一定要解释成优于或胜于其它方面。详细描述包括为 了提供对本专利技术的透彻了解的具体细节。然而,对于本领域技术人员而言,本 专利技术无需这些特定细节也可实现是显而易见的。在某些实例中,众所周知的结 构和设备以框图形式示出以避免模糊本专利技术的概念。首字母縮略词和其它描述 性术语仅出于方便和清晰的目的而被使用,且无意限制本专利技术的范围。综述本"综述"部分中的描述是在于2006年10月31日提交且题为"Sensor-Based GPS Receive Diversity (基于传感器的GPS接收分集)"的美国临时申请 60/863,631中提出的。概览弓l言通过使用惯性传感器可确定手机定向来最优化天线选择从而改善卫星定 位系统(SPS)接收机信号灵敏度。在过去,已通过对卫星信号的长时间积分改善信号接收。通过包括更多能够接收卫星导航信号的天线以及添加支持手机定向确定 的惯性传感器,提供了用于选择半球面天线来替代全向设计的手段并可支持用 于在两个天线之间进行切换以改善卫星接收机灵敏度以及提升卫星测量准确 度和可用性的方法。影响灵敏度的因素(在以下列出)物理分量(硬件)-天线-RF和模拟损耗-数字实现损耗 处理分量包括(软件)-积分时间-辅助数据的可用性-检测概率、假警报概率、检测阈值 信号阻塞(设备使用方向图)-头部和手部信号衰减-建筑物和其它障碍 图11中示出了一般GPS接收机。 综述天线影响所发射的GPS信号是右旋圆偏振(RHCP) 天线接收机偏振和增益方向图是重要的-所安装的天线具有半球面增益方向图并且可以是RHCP -蜂窝电话天线通常具有全向增益方向图且通常是线偏振的 成本通常支配蜂窝电话GPS天线选择蜂窝电话的位置对于一些使用模型而言是次优的,从而导致信号阻塞/衰蜂窝电话使用模型会倾向于全向天线和线偏振-相比于半球面,全向损失 3db -相比于RHCP,线偏振损失 3db 天线可具有对GPS性能的最大影响之一 随着GPS设计设置在越来越小的PDA和电话中,OEM将倾向于通过对天线的折衷处理縮减成本和大小 PDA/电话设计中较差的GPS天线或较差的天线布局对灵敏度具有很大影响。辅助GPS可部分地补偿,但是对于最佳用户体验,良好质量的天线是关键的。连接到PDAPDA或ili话上PDA或Eii话内PDA或电活的或电话的GPS的GPS都;配部的独立GPS调制解调器内设备芯片的1^成GPS常常是十分大常常是十分大建议OEM使用建议OEM使用的天线的天线最佳可能方案最佳可能方案图12是包括与GPS的天线设计及其对性能的影响有关的表的图示。图13中示出了 GPS接收分集实现。 综述GPS分集灵敏度提升将GPS信号建模为是在高斯噪声有限信道(AGC仅跟踪噪声)上接收到的。-为了实现范围从-159到-160dBm的灵敏度,要求很长时间的搜索 积分(在5-14秒的级数上) 假定来自每个天线的信号之间的相位偏移量可被估计,由于GPS信号通 常不衰落,因此可能在分集接收中相干组合。-AWGN信道上的理论增益3dB 对于非相干组合-理论增益1.5 to 2.5 dB-浅度搜索模式的增益 2.5dB-深度搜索模式(其确立灵敏度)的增益 1.5dB 综述基于传感器的GPS的分集灵敏度增益如果使卫星信号对天线的入射最优化以接收直接信号或者未衰减信号,则 可获得灵敏度的显著改善。出于此目的,可应用设备的定向和使用。集成到设 备中的传感器可被用来确定设备定向。其还可用来确定设备是由手本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实现天线选择的无线单元,包括: 多个天线,用于接收信号; 天线选择器,用于从所述多个天线中选择一个或多个天线; 惯性传感器,用于感测所述无线单元的定向并响应于其生成定向信息;以及 处理器,用于处理所述定向信息 并响应于所述定向信息指令所述天线选择器从所述多个天线中选择一个或多个天线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:L希恩布拉特DN罗维奇A荷施玛蒂
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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