G - Physics – 01 – S
Patent
G - Physics
01
S
G01S 1/00 (2006.01) G01S 5/14 (2006.01) H04L 7/033 (2006.01) H04B 1/69 (2006.01) H04B 1/707 (2006.01)
Patent
CA 2221969
A technique for minimizing or eliminating the effect of multipath signals in a receiver processing pseudorandom (PRN) code signals, such as in a global positioning system (EPS) receiver. The presence of multipath signals adversely affects both code measurements and carrier phase measurements of received PRN signals. One aspect of the invention provides for improved code tracking in the presence of multipath signals, by sampling the received code with a multipath mitigation window (MMW) (FIG. 25D) that results in a code error function (FIG. 25F) that reduces or eliminates the multipath effects. The MMW, which may by any of a number of preferred waveforms (FIGS. 35b-35E), provides a code error function that varies in opposite directions from zero at a desired tracking point (402), but assumes a nearly zero value when the MMW is advanced from the tracking or synchronization point by more than a small fraction of a code chip. Because of this nearly zero code error value on the early side of the desired tracking point, delayed multipath signals will have a corresponding code error function that is nearly zero (FIG. 25F) at the desired tracking point of the directly received signals, and the multipath signals will, therefore, have little or no effect on the desired tracking point and on code synchronization. The effects of multipath signals on carrier phase measurements are minimized by sampling the received signals, together with their possible multipath components, before and immediately after code transitions (vectors A and B respectively). The vector relationship of the directly received (D) and multipath (M) signals is such that performing a vector average of the two types of samples (A and B) produces the directly received signal (D) and its correct phase, with many, if not all, of the multipath components (M) eliminated.
L'invention a pour objet une technique pour minimiser ou supprimer l'effet des signaux à trajets multiples dans des signaux de code de bruit pseudo-aléatoire lors du traitement par le récepteur, tel qu'un récepteur d'un système GPS. La présence de signaux à trajets multiples affecte négativement les mesures des codes et les mesures de phases porteuses des signaux de code de bruit pseudo-aléatoire. Selon un aspect de l'invention, il est possible d'améliorer la poursuite du code en présence de signaux à trajets multiples, en échantillonant le code reçu par une fenêtre d'atténuation des effets des trajets multiples (figure 25D), ce qui permet d'obtenir une fonction d'erreur de code (figure 25F) qui réduit ou supprime les effets des trajets multiples. La fenêtre d'atténuation des effets des trajets multiples, qui peut présenter n'importe laquelle parmi un nombre de formes d'ondes préférées (figures 35B-35E), fournit une fonction d'erreur de code qui varie dans des sens opposés à partir de zéro au niveau d'un point de poursuite requis (402) mais adopte une valeur proche de zéro lorsque l'on fait avancer la fenêtre depuis le point de poursuite ou de synchronisation selon plus d'une petite fraction d'une puce de code. Du fait de cette valeur d'erreur de code proche de zéro au début du point de poursuite requis, des signaux à trajets multiples temporisés vont présenter une fonction d'erreur de code correspondante qui est proche de zéro (figure 25F) au niveau du point de poursuite requis des signaux directement reçus, et les signaux à trajets multiples vont, par conséquent, avoir peu ou pas d'effet sur le point de poursuite requis et sur la synchronisation du code. Les effets des signaux à trajets multiples sur les mesures des phases porteuses sont minimisés par échantillonnage des signaux reçus, avec leurs éventuelles composantes de trajets multiples, avant et immédiatement après les transitions de codes (vecteurs A et B, respectivement). La relation vectorielle des signaux à trajets multiples (M) et des signaux (D) directement reçus est telle que la réalisation d'une moyenne vectorielle de deux types d'échantillons (A et B) produit le signal directement reçu (D) et sa phase correcte, tandis qu'un grand nombre, voire même la totalité, des composantes (M) des trajets multiples sont supprimées.
Borden Ladner Gervais Llp
Leica Geosystems Inc.
LandOfFree
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