專利名稱：位置驗證的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及用于通過假設(shè)驗證來確定關(guān)于衛(wèi)星定位接收器的位置的信息的方法和裝置。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域中已知各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)。這些衛(wèi)星定位系統(tǒng)也被稱為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)。這樣的系統(tǒng)的公知示例為全球定位系統(tǒng)(GPS)。其他的示例包括歐盟伽利略系統(tǒng)和俄羅斯系統(tǒng)GL0NASS。這些系統(tǒng)全部以相似的原理運行。每個衛(wèi)星嚴格同步地發(fā)射可唯一識別的獨特信號。接收器檢測來自多個不同的衛(wèi)星的信號并且測量這些信號到達的相對時間。到達時間之間的差值對應(yīng)于從各個衛(wèi)星到接收器的不同距離。通過確立接收器距足夠多的衛(wèi)星的相對距離并且獲知這些衛(wèi)星的每個衛(wèi)星的位置，接收器能夠通過三邊測量法來確定其自身的位置。衛(wèi)星定位需要相對復雜的硬件和計算處理以確定位置。衛(wèi)星定位接收器必須能夠以非常高的精度檢測到非常弱的衛(wèi)星信號。總的來說，要明確確定精確的位置會較慢且耗能大。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種確定電子裝置的位置的指示的方法，所述方法包括

獲取與該裝置接收的無線電信號相關(guān)的信息，該無線電信號包括來自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一個或多個衛(wèi)星的發(fā)射信號，根據(jù)該信息，可以對所述無線電信號被接收時所述裝置的真位置作出推斷；獲取關(guān)于所述裝置的所述真位置的多個不同的假設(shè)，每個假設(shè)包括下列中的至少一個在兩個空間維度或多于兩個的空間維度中的一位置；一組位置；和一系列位置；評估所述多個假設(shè)，包括評定與該無線電信號相關(guān)的信息和所述假設(shè)之間的一致性程度；基于所述評估的結(jié)果，選擇所述假設(shè)中的一個或多個假設(shè)；以及輸出所選擇的一個或多個假設(shè)的指示。這表示處理確定位置的問題的實質(zhì)不同的方法。代替提問“我在哪兒？ ”，可以提問“我在位置A還是在位置B ”。應(yīng)答可以為哪個位置更可能為真位置的指示(應(yīng)該注意，如果多于一個的位置為真位置的可能性相同，則可以返回多于一個的位置)。例如，當裝置被配置成根據(jù)其地點而以不同的方式(例如，不同的模式)運行時，這可以是有用的。例如，當移動電話用戶處于他/她的工作場所時，該電話可以被配置成自動地將個人呼叫(來自朋友和家人)發(fā)送到語音信箱。對于這樣的應(yīng)用，具有精確的定位是不必要的一獲知“在工作”的該假設(shè)是否相比于假而言而更可能為真是足夠的。
以這種方式制定定位問題可以去除一些處理負擔。通過該方法，用于確定位置的方法可以具有更大的靈活性?？梢圆槐貓?zhí)行唯一地確定定位通常所需的的計算中的所有計算。而是，可以快速選擇最可能的候選項(或多個候選項)，同時最小化計算工作量和功耗。這可使便攜裝置中的電池壽命延長，或者反過來說，在電池壽命相同時，電池成本和/或重量降低。另一個優(yōu)點是，盡管定位信號的質(zhì)量或可用性有限，但可以提供有用的定位功能。例如，可以至少基于一個或兩個衛(wèi)星信號而對位置假設(shè)加以區(qū)分。通常，傳統(tǒng)的衛(wèi)星定位需要來自至少四個衛(wèi)星的足夠強的信號。制定問題“我在位置A還是在位置B ”也可有利于保護隱私位置僅被驗證；因此所顯示的信息被最小化。不必顯示位置A或位置B的地址或準確的地理坐標。接受假設(shè)“位置A”不一定意味著電子裝置精確地處于唯一的位置A -只意味著，已經(jīng)確定電子裝置相比于在另一位置B而言而更可能位于位置A。例如，即使該裝置位于倫敦邊緣的希思羅機場，則與蘇黎世中心的地點假設(shè)相比，倫敦中心處的地點假設(shè)將較好地匹配。因此，優(yōu)選地，在一些應(yīng)用中，與所述多個假設(shè)關(guān)聯(lián)的地點未通過該方法輸出。同樣，所述多個假設(shè)可以以邏輯標簽(諸如“我的家”和“我的辦公室”)的形式被輸入到該方法。這些標簽可以在存儲器中，與地理位置預先關(guān)聯(lián)，這使得能夠評估假設(shè)。該存儲器可以被加密或被以其他方式保護，使得這些地點從外部不可獲得。因此，在使用根據(jù)本發(fā)明的方法的電子裝置中，用戶接口僅可操作用于為假設(shè)輸入和輸出邏輯標簽。因此，用于地點的實際地理坐標對用戶是隱藏的。應(yīng)該注意，所確定的位置可以為電子裝置的當前位置或回溯地確定的歷史位置。優(yōu)選地，評估多個假設(shè)的步驟包括將各個假設(shè)評估到至少某程度。
與該無線電信號相關(guān)的信息可包括無線電信號本身的部分、從該信號提取(解碼的)的消息或者從該信號所做的測量。更具體地，該信息可包括該信號的數(shù)字化采樣的段(可選地，在下變頻至中頻(IF)之后)，或者可包括測距測量(諸如擴頻碼的碼相位，或者偽距)。該中頻可以為零或非零。該信息還可包括明確地識別其發(fā)射信號在該無線電信號中可檢測到的一個或多個衛(wèi)星的信息。在每種情況下，信息暗示地或明確地捕獲該無線電信號被接收的位置的識別特征。該信息和假設(shè)之間的一致性程度可以通過將已經(jīng)獲得的信息與所預計的信息相比較(例如，通過比較預測值與實際的測量值)來評定。此處的“一致性”是指該信息與為真的假設(shè)相配。所選擇的一個或多個假設(shè)可以為被確定為最可能為真或者最可能為假的那些假設(shè)?；谥С忠粋€或多個(或每個)假設(shè)的正面(證實的)證據(jù)，所述假設(shè)可以被視為最可能為真。由于不存在會否認該(或每個)假設(shè)的負面(矛盾的)證據(jù)，則假設(shè)可以被視為最不可能為假。在其他實施方式中，所選擇的一個或多個假設(shè)可以為最不可能為真或最可能為假的假設(shè)。該“負面的”信息仍可以為用戶(或軟件應(yīng)用程序)提供關(guān)于電子裝置的位置的有用信息。該負面選擇可以為這樣的一個或多個位置假設(shè)的選擇對于該一個或多個位置假設(shè)而言，關(guān)于假設(shè)可能為假有最多的證據(jù)，以及關(guān)于假設(shè)可能為真有最少的證據(jù)。例如，在兩個假設(shè)“在家”和“在醫(yī)院”的情況下，如果可用的證據(jù)與假設(shè)矛盾，則該方法可以有用地輸出該裝置“不在醫(yī)院”這一負面指示。評估多個假設(shè)的步驟可包括搜索信號以探測來自至少一個衛(wèi)星的發(fā)射信號，其中，該搜索的至少一個參數(shù)取決于所述假設(shè)中的至少一個假設(shè)。也就是說，由該假設(shè)提供的位置信息可以被用來導引搜索。例如，對于具有數(shù)值的參數(shù)，用于搜索和/或搜索范圍的起始點可以基于候選位置來選擇。可選地，根據(jù)兩個或多于兩個的假設(shè)來選擇搜索的至少一個參數(shù)。例如，可以選擇一搜索參數(shù)，這是因為該搜索參數(shù)可以確認或拒絕多個假設(shè)或用以對假設(shè)或假設(shè)的不相交集加以區(qū)分。如果兩個或多于兩個的假設(shè)中的任一假設(shè)變化，則該方法的操作可以被改動。在搜索過程中，可以優(yōu)先檢測來自在根據(jù)所述多個假設(shè)中的第一假設(shè)的位置處被預測為可檢測到的衛(wèi)星的發(fā)射信號。這可包括在嘗試檢測任何其他的源之前嘗試檢測預計的源。可替選地或此外，其可包括與其他的源相比，在搜索預計的源中耗費更大的努力-例如，通過增大用于預計的源的基于相關(guān)的搜索的積分時間。在搜索期間，可以優(yōu)先檢測來自在根據(jù)所述多個假設(shè)中的第二假設(shè)的位置處被預測為不可探測到的衛(wèi)星的發(fā)射信號。這可以被理解為嘗試證明第二假設(shè)是虛假的。如果在與第二假設(shè)關(guān)聯(lián)的一個或多個位置處，接收到來自低于水平線的衛(wèi)星的衛(wèi)星發(fā)射信號，則其是假設(shè)為假的有力證據(jù)?？蛇x地，可以優(yōu)先檢測在第一假設(shè)下被預測為可檢測到的衛(wèi)星和在第二假設(shè)下被預測不可檢測到的衛(wèi)星。這意味著，該衛(wèi)星信號的存在或者不存在是兩個假設(shè)之間有力的鑒別者。優(yōu)先級方法(諸如這些方法)可有助于減少評估假設(shè)并且得出結(jié)論所需的計算工作量、能耗和/或時間。搜索的至少一個參數(shù)優(yōu)選地包括下列中的至少一個來自所述至少一個衛(wèi)星的發(fā)射信號的所預測的頻率；這樣的所預測的頻率的預測的多普勒頻移；所述至少一個衛(wèi)星使用的已知的擴頻碼；關(guān)于所述至少一個衛(wèi)星發(fā)射的信號被接收的所預測的計時；關(guān)于這樣的信號被接收的預測的信號強度；以及在所述至少一個衛(wèi)星的數(shù)據(jù)電文中的位的預測的模式。衛(wèi)星信號被接收的計時可表示為計時測量或測距測量，這是因為到達時間與衛(wèi)星到接收器的距離有內(nèi)在關(guān)聯(lián)。測距測量可包括例如碼相位、載波相位或偽距測量。通常，測距測量為(隱含地或明確地)提供關(guān)于從衛(wèi)星定位接收器到定位衛(wèi)星的星群中的一個衛(wèi)星的距離的一些信息的值。測距測量可通過距離或通過信號的飛行時間或到達時間來表示。很多類型的測距測量不是絕對的或唯一的測量-它們通常包含一定程度的相對性或非單值性。例如碼相位測量本身僅通過參照單一的碼時期(code-印och)(也就是說，在擴頻碼的一個完整重復內(nèi))而規(guī)定(相對的)到達時間。關(guān)于觀測碼時期和衛(wèi)星數(shù)據(jù)電文的數(shù)據(jù)位周期有非單值性(數(shù)據(jù)位周期為碼的20次完整的重復也就是說，是碼時期長度的20倍)。因此，術(shù)語“測距測量”應(yīng)該被理解成包括一定程度的非單值性以及絕對的和/或唯一的距離測量的測量。同樣，位邊沿(bit-edge)的計時或在數(shù)據(jù)電文中的位置可以被視為測距測量，這是因為它們降低了非單值性并且可有助于得出偽距例如，通過將它們與碼相位測量組合。所預測的信號強度(預計信號以該信號強度被接收)可以被用作搜索參數(shù)，例如，通過選擇積分時間使得其適于檢測以所預測的功率的信號。信號強度或功率可由信噪比(SNR)來表示。評估所述多個假設(shè)的步驟可包括基于所述假設(shè)中的至少一個假設(shè)，預測(120)所接收的無線電信號的至少一個參數(shù)的值；以及比較(140)所述參數(shù)的所預測的值與所述參數(shù)的對應(yīng)的測量值。該比較可包括下列中的一個或多個計算所預測的值和所測量的值之間的差值；以及對一個或多個等式評估以確定所測量的值與所預測的值是否一致。優(yōu)選地，該比較在兩個或多于兩個的值之間進行。如上文所述，所預測的和測量的至少一個參數(shù)可包括下列中的至少一個來自至少一個衛(wèi)星的發(fā)射信號的預測的頻率；這樣的所預測的頻率的預測的多普勒頻移；所述至少一個衛(wèi)星使用的已知的擴頻碼；關(guān)于所述至少一個衛(wèi)星發(fā)射的信號被接收的所預測的計時；關(guān)于這樣的信號被接收的所預測的信號強度；以及所述至少一個衛(wèi)星的數(shù)據(jù)電文中的位的所預測的模式。評估所述多個假設(shè)的步驟可選地還包括，在預測所述至少一個參數(shù)的值以前t匕較所述假設(shè)以便確定多個參數(shù)中的哪個參數(shù)最可能區(qū)分這些假設(shè)；以及根據(jù)該確定的結(jié)果選擇待預測的至少一個參數(shù)。以該方式，提供如何最佳地區(qū)分多個不同的假設(shè)的初始評定。例如，如果第一假設(shè)預測衛(wèi)星A和衛(wèi)星B為可見的；以及第二假設(shè)預測衛(wèi)星A和衛(wèi)星C為可見的，則對來自衛(wèi)星A的發(fā)射信號進行搜索幾乎沒有意義-該發(fā)射信號存在或不存在將無助于區(qū)分這些假設(shè)。在該示例中，所述方法可比較假設(shè)，確定衛(wèi)星A對于這兩個假設(shè)是共有的并且優(yōu)先對對于至少一個假設(shè)而言是唯一的其它衛(wèi)星(B和C)進行搜索。以這種方式提前評定所述假設(shè)可有助于降低評估這些假設(shè)所需的計算工作量、能耗和/或時間。每個假設(shè)可已經(jīng)將其與為真的先驗概率關(guān)聯(lián)；以及評估所述多個假設(shè)的步驟可包括首先評估具有最大概率的假設(shè)。通常，先于較不可能的假設(shè)評定較可能的假設(shè)應(yīng)當使得減少得出結(jié)論所花費的時間。如果證據(jù)支持第一評估的假設(shè)，則可以將較小的工作量投入于測試其他的、較不可能的假設(shè)。此外，如果遇到證據(jù)快速地對抗第一評估的、先驗最可能的假設(shè)，則可以終止該假設(shè)的評估，且資源可以被導向至評估其他(先驗較不可能的)的地點假設(shè)。這同樣提高找到匹配的地點假設(shè)的效率和速度。優(yōu)選地，在多個假設(shè)中，其中一個假設(shè)為該裝置的最近確定的位置(也就是說，最后知道的位置)。更優(yōu)選地，每個假設(shè)已將其與為真的先驗概率關(guān)聯(lián)(如上文所述)，以及最近確定的位置的假設(shè)被分配最高的概率。換句話說，最近確定的位置優(yōu)選地為所述假設(shè)中的一個假設(shè)并且優(yōu)選地為首先被評估的假設(shè)。這反映了這樣的觀點自上次確定該位置后，該裝置還沒有移動。在自該無線電信號計算出完整的定位之前，最可能為真的一個或多個假設(shè)可以被選擇，并且輸出最可能為真的一個或多個假設(shè)。
這可包括選擇和輸出最可能的假設(shè)，而以前沒有計算定位?？商孢x地，其可包括在選擇和輸出假設(shè)之后，以后計算定位。計算定位可包括基于衛(wèi)星的位置的知識和電子裝置到衛(wèi)星的測距測量，通過三邊測量法計算電子裝置的位置。通常，定位的計算依賴于對至少三個衛(wèi)星優(yōu)選地至少四個衛(wèi)星的測距測量。輸出所選擇的一個或多個假設(shè)的指示的步驟還可包括輸出下列中的至少一個指示所述假設(shè)可能為真的第一值；指示所述假設(shè)可能為假的第二值；以及指示所述第一值的相對量值和所述第二值的相對量值的第三值。第一值和第二值可包括概率值。第二值可以為用于負面假設(shè)的概率值，負面假設(shè)即這樣的假設(shè)，電子裝置沒有位于根據(jù)該假設(shè)的位置中。例如，第三值可以為概率比?？商孢x地或此外，該方法還可包括輸出多個假設(shè)均不為真的可能性的指示。這可被視為“無效假設(shè)”。與給定假設(shè)關(guān)聯(lián)的可能性可以獨立于假設(shè)為真的先驗概率來表示?？商孢x地，如果已知(或可以估計)該可能性，則也可考慮該假設(shè)的先驗概率以產(chǎn)生真的后驗概率。通過使用比較函數(shù)，可以考慮諸如其他假設(shè)的先驗概率和可能性的因素，以選擇、組合和/或管理每個假設(shè)的分析。所述多個假設(shè)可包括至少三個假設(shè)，其中一個假設(shè)為表示其他的假設(shè)均不為真的可能性的無效假設(shè)。在該情況中，如果該無效假設(shè)被選擇作為最可能為真(或者最不可能為假)的假設(shè)，則該方法優(yōu)選地還包括處理衛(wèi)星信號以計算定位。在該方法的該變型中，當且僅當該假設(shè)測試方法表明該電子裝置沒有位于任一個假設(shè)的位置處時，計算完整定位。這可以暗示，電子裝置位于新的、以前沒有見過地點。隨后可以有利地以常規(guī)方式計算位置坐標，以便確定新的地點。采用該方法，如果電子裝置在所述假設(shè)的(熟悉的)地點之一處，則該電子裝置的位置可以被快速地且以最小工作量地確立。然而，在當該計算有效的方法不能提供答案的情況下，該裝置回到常規(guī)的GPS處理技術(shù)(這些技術(shù)通常為更加計算密集型的)。總之，與總是使用常規(guī)處理的裝置相比，這應(yīng)該可使裝置減少能耗。每個假設(shè)包括以下中的至少一個在兩個空間維度或多于兩個的空間維度中的一位置；一組位置；和一系列位置。因此，該假設(shè)可限定唯一的地點；或者區(qū)域或者地區(qū)，諸如城鎮(zhèn)；州；或國家。在兩個空間維度中的位置可以確定在地球的表面上的地點。例如，這樣的位置可以由經(jīng)度坐標和緯度坐標來說明。在三維中的位置可以通過經(jīng)度、緯度和海拔高度的組合來說明。區(qū)域可以由一組位置來限定-例如，通過將位置處理為限定區(qū)域的凸包的點?？商孢x地，區(qū)域可以通過一系列位置來限定，諸如，二維的長方形范圍或與半徑組合的中央位置。單一的假設(shè)可包括不相鄰的地點。在其他情況中，兩個或多于兩個的假設(shè)可以重疊。例如，一個假設(shè)可以為另一個假設(shè)的更具體形式，使得它們具有層次關(guān)系。也就是說，一個假設(shè)可以與關(guān)聯(lián)于另一個假設(shè)的地點的子集相關(guān)聯(lián)。例如，“英國”可以為一個假設(shè)，以及“倫敦”可以為更具體的子假設(shè)。每個假設(shè)與不同的地理位置(或一組位置或一系列位置)關(guān)聯(lián)。也就是說，沒有兩個假設(shè)精確地與地球表面上的相同地方相關(guān)。這意味著，僅在高度坐標或海拔高度坐標中不同的位置(或一組位置或一系列位置)不能視為有區(qū)別的假設(shè)。該假設(shè)還可包括電子裝置被認為已經(jīng)存在于候選位置中的時間。例如，該時間可指接收到無線電信號的時間點或時間間隔。評估假設(shè)可包括確定與無線電信號相關(guān)的信息是與所述假設(shè)矛盾還是支持所述假設(shè)。確定該信息與所述假設(shè)矛盾可包括下列中的一個或多個確定在該無線電信號中檢測到來自在候選位置處被預測為不可檢測到的衛(wèi)星的發(fā)射信號；和確定在該無線電信號中沒有檢測到來自在候選位置處被預測為可檢測到的衛(wèi)星的發(fā)射信號。還提供了一種計算機程序，其包括計算機程序碼，當所述計算機程序在計算機上運行時，所述計算機程序碼適用于控制物理計算裝置執(zhí)行前面的任一方面的所有步驟；并且這樣的計算機程序被實施在計算機可讀介質(zhì)上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于確定電子裝置的位置的指示的設(shè)備，所述設(shè)備包括可操作以接收無線電信號的衛(wèi)星定位接收器(10、12、18)，所述無線電信號包括來自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一個或多個衛(wèi)星的發(fā)射信號；輸入端(26)，用于獲取關(guān)于所述裝置的真位置的多個假設(shè)，每個假設(shè)包括以下中的至少一個兩個空間維度中或多于兩個的空間維度中的位置；一組位置和一系列位置；以及處理器(20)，所述處理器適用于評估所述多個假設(shè)，包括評定所接收的無線電信號和所述假設(shè)之間的一致性程度；基于所述評估的結(jié)果，選擇所述假設(shè)中的一個或多個假設(shè)；以及輸出所選擇的一個或多個假設(shè)的指示。所述處理器還可以適用于處理由衛(wèi)星定位接收器接收的至少一個無線電信號，以便提取表征該信號被接收時的裝置的真位置的信息，以及其中，該處理器適用于通過評定從無線電信號提取的信息和假設(shè)之間的一致性程度來評估每個假設(shè)。


現(xiàn)將參考附圖通過示例來描述本發(fā)明，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式運行的GPS接收器的框圖；以及圖2為根據(jù)第一實施方式確定位置的方法的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)將描述本發(fā)明的第一實施方式，其涉及使用衛(wèi)星定位確定位置。在該實施方式中，電子裝置為如圖1中所示的GPS接收器。其可操作以接收含有來自GPS衛(wèi)星的發(fā)射信號的無線電信號。然而，常規(guī)的GPS接收器會完全處理所接收的信號以確定定位，而圖1的GPS接收器僅將所接收的信號處理到評估多個候選位置(即，關(guān)于該裝置的位置的假設(shè))中的每個候選位置的似真性所需的程度。隨后，該裝置輸出最可能為真的假設(shè)的指示。
諸如圖1中所示的GPS接收器的常規(guī)部件的操作細節(jié)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟知的。例如，在專利W02009/000842中給出了一般綜述。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式運行的GPS接收器。GPS接收器5包括聯(lián)接到RF前端12的天線10。RF前端12包括用于放大借助天線10所接收的GPS信號的電路。其還包括用于衰減帶外干擾的濾波電路和混頻器。該混頻器使所接收的信號與頻率合成器14產(chǎn)生的本地振蕩器(LO)信號混合，以產(chǎn)生以和頻的信號和差頻的信號。頻率合成器14由基準振蕩器16產(chǎn)生的高頻輸出OSCl驅(qū)動。在該實施方式中，基準振蕩器16的高頻輸出OSCl以26MHz的頻率運行。在進一步適當?shù)臑V波之后，RF前端12中的混頻操作產(chǎn)生中頻(IF)信號，該中頻(IF)信號被輸入到模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器18。A/D轉(zhuǎn)換器18產(chǎn)生的信號樣本被輸出到處理器20以作處理。A/D轉(zhuǎn)換器18和處理器20都由頻率合成器14產(chǎn)生的高速時鐘輸出CLK計時。應(yīng)該注意，RF前端12與A/D轉(zhuǎn)換器18的模擬電路可以為常規(guī)類型，比如，將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的常規(guī)類型。應(yīng)該注意，A/D轉(zhuǎn)換器18可包括一對A/D轉(zhuǎn)換器，以便將正交IF信號的實部和虛部轉(zhuǎn)換成數(shù)字域。在該情況中，前端12和A/D轉(zhuǎn)換器18之間的連接可以為復雜的I/Q連接。同樣，由A/D轉(zhuǎn)換器18輸出的信號樣本可表不正交信號。然而,這不影響本發(fā)明的實施并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員已經(jīng)對正交I/Q模擬信號和正交I/Q數(shù)字信號的處理熟悉。在該實施方式中，當信號被接收和采樣時，處理器20立即處理從A/D轉(zhuǎn)換器18接收的樣本。該處理在下文將更詳細地描述。還設(shè)置實時時鐘(RTC)24以記錄當前時間。這使得可以確定信號被接收的大致時間。RTC24由基準振蕩器16產(chǎn)生的第二輸出0SC2驅(qū)動。然而，由于RTC24運行的速率比頻率合成器14所需的速率低，故在基準振蕩器16內(nèi)使用分頻器以提供低頻輸出0SC2。以這樣的方式，基準振蕩器16充當自單一石英晶體產(chǎn)生主時鐘信號的主振蕩器，頻率合成器14和RTC24都與基準振蕩器16同步。在該實施方式中，基準振蕩器16的低頻輸出0SC2在大約26kHz的頻率下運行，這意味著大約1000的分頻比。應(yīng)該注意，處理器20可以作為定制的硬件裝置實現(xiàn)，諸如一個或多個專用集成電路(ASIC)?？商孢x地，處理器20可包括一個或多個已被適當編程的通用處理單元或數(shù)字信號處理器(DSP)。每個替選實施方式的實現(xiàn)將完全在本領(lǐng)域的技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。輸入/輸出(I/O)裝置26聯(lián)接到處理器20。這能夠使用戶控制GPS接收器5以及能夠在候選項被評估之后輸出所選擇的最似真的候選項。在該實施方式中，I/o裝置由用于用戶輸入的小鍵盤和用于輸出的顯示器組成。圖2為示出根據(jù)第一實施方式的方法的流程圖。在步驟100中，GPS接收器使用天線10和RF前端12接收GPS信號。產(chǎn)生的IF信號通過A/D轉(zhuǎn)換器18被數(shù)字化并且信號樣本被輸出到處理器20。獨立地，在步驟110中，處理器20獲取候選位置，每個候選位置表示關(guān)于接收器5的真位置的假設(shè)。在該示例中，假定獲取兩個候選位置。當然，同樣的方法可以擴展到更多數(shù)量的假設(shè)。自GPS接收器5的存儲器22獲取候選項。已知GPS接收器存儲用戶定期訪問的“最喜愛的”地點的列表。在該示例中，通過選擇最頻繁使用的最喜愛位置來獲取候選位置?？梢约俣ㄟ@些位置對應(yīng)于用戶的家和他/她的工作場所。每個候選位置包括緯度坐標和經(jīng)度坐標。每個候選項還與實時時鐘24提供的時間戳相關(guān)聯(lián)。假定，時間假設(shè)在所有的候選項中是相同的，這是因為待確定的位置為該電子裝置在唯一的時間點處的位置。此夕卜，由于假定該裝置沒有以其他的方式來估時間，故沒有其他的競爭假設(shè)。在步驟120、步驟130和步驟140中，處理器20通過評定所述候選項中的哪個候選項(如果有的話)與所接收的GPS信號的內(nèi)容一致來評估每個假設(shè)。為了做到這一點，在步驟120中，如果該裝置在估計的時間位于候選位置中，則處理器預測一個或多個期望觀察到的衛(wèi)星參數(shù)。隨后在步驟130中，處理器搜索所接收的數(shù)字化的信號樣本以測量相應(yīng)的所觀測的參數(shù)。由于處理器20正在搜索特定的、所預測的參數(shù)，故其可以通過根據(jù)該預測來定搜索的目標而更有效地進行搜索。隨后在步驟140中，將在步驟130中所測量的參數(shù)與在步驟120中獲取的預測參數(shù)比較。針對每一假設(shè)執(zhí)行步驟120、步驟130和步驟140。最后，在步驟150中，該處理器選擇所預測和測量的參數(shù)最密切匹配的假設(shè)。該選擇的假設(shè)利用輸入/輸出接口 26、通過將結(jié)果顯示在顯示器上而被輸出(在步驟160中)。當評估各個假設(shè)時，在步驟120到步驟140中，衛(wèi)星的各種參數(shù)和它們的發(fā)射信號可以用來核實該假設(shè)與所接收的信號是否一致?，F(xiàn)將描述幾個說明性的實施例。示例1-下星的可見件在步驟120中，基于各個位置假設(shè)，處理器預測應(yīng)該可見的衛(wèi)星。此處的“可見性”是指在接收器5處接收的無線電信號中可檢測到自該衛(wèi)星發(fā)射的信號。在水平線以上(當從候選位置觀看時)的衛(wèi)星應(yīng)該為可見的。因此，預測哪些衛(wèi)星可見包括確定在假設(shè)的時間和位置處在水平線以上的衛(wèi)星。這可以使用衛(wèi)星的軌道運動的知識來實現(xiàn)，該知識可以從所有衛(wèi)星發(fā)射的“歷書”數(shù)據(jù)或由各個衛(wèi)星發(fā)射的描述其自身軌線的更精確的“星歷”數(shù)據(jù)來獲取?？梢酝ㄟ^經(jīng)充分長的時間段解碼衛(wèi)星的數(shù)據(jù)電文來獲取該歷書數(shù)據(jù)和/或星歷數(shù)據(jù)。可替選地，在被稱為輔助GPS (AGPS)的技術(shù)中，該信息可以通過獨立的通信信道來提供。應(yīng)該注意，即使相對老的歷書數(shù)據(jù)或星歷數(shù)據(jù)也可以用來預測可見性。在其正常有效期之外的數(shù)據(jù)可能有些不精確；但較小的誤差不太可能明顯影響粗略預測，諸如衛(wèi)星是否在水平線以上。例如，誤差界限可以用來將接近水平線的衛(wèi)星排除在考慮之外。被預測為可見的衛(wèi)星的集合將為多達32個GPS衛(wèi)星的完整星群的子集。根據(jù)GPS系統(tǒng)的設(shè)計，在地球的所有地點始終應(yīng)該有至少4顆衛(wèi)星可見。然而，通常會有超過4顆衛(wèi)星可用。使用被預測為可見的GPS衛(wèi)星的子集，隨后在步驟130中，處理器20處理GPS信號樣本以嘗試檢測相應(yīng)的衛(wèi)星信號?？梢酝ㄟ^使用該衛(wèi)星的擴頻碼的副本與所接收的樣本關(guān)聯(lián)，檢測衛(wèi)星信號。通常，需要在一定的時間范圍和頻率范圍中搜索匹配。因此，該搜索為計算密集型的。在該實施例中，通過僅搜索已經(jīng)被預測為可見的那些衛(wèi)星，處理器減少了
其計算工作量。將針對每個假設(shè)執(zhí)行該步驟130。然而，僅需要對每個衛(wèi)星搜索一次。應(yīng)該注意，一些衛(wèi)星可在所述假設(shè)位置中的不止一個假設(shè)位置處被預測為可見。這些衛(wèi)星對于辨別這些假設(shè)將具有較少的用處。因此，如果可能的話，則可以優(yōu)選地首先搜索對所述假設(shè)的合適子集而言獨特的衛(wèi)星。這應(yīng)該能夠使接收器盡快且盡可能有效地區(qū)分這些假設(shè)。例如，如果衛(wèi)星1、衛(wèi)星4、衛(wèi)星6和衛(wèi)星20被預測為從“家”地點可見并且衛(wèi)星4、衛(wèi)星6、衛(wèi)星18和衛(wèi)星20被預測為從“辦公室”地點可見，則處理器可優(yōu)先對衛(wèi)星I和衛(wèi)星18進行搜索。
在步驟140中，處理器將隨后比較所預測的衛(wèi)星的列表和所發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星的列表。在步驟150中，處理器將基于結(jié)果來選擇最可能的假設(shè)。該選擇可基于所發(fā)現(xiàn)的預測到的衛(wèi)星的絕對數(shù)量或者基于被發(fā)現(xiàn)的預測到的衛(wèi)星的比例或者一些其他類似的度量標準。被發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星的(絕對或相對)數(shù)量可以被用作置信量度，該置信量度指示假設(shè)為真的可能性的程度。該指示符將與所選擇的假設(shè)一起被輸出。處理器還可搜索用于沒有被預測為可見的衛(wèi)星的數(shù)字化的信號樣本。然而，其對該任務(wù)可致力于相對較少的工作量-例如，在用于未預料的衛(wèi)星的相關(guān)搜索中可使用較短的積分時間。因此，該搜索將比針對預料為可見的衛(wèi)星的搜索的靈敏度低并且將僅發(fā)現(xiàn)相對強的衛(wèi)星信號。發(fā)現(xiàn)沒有被預測為可見的強的衛(wèi)星信號表明該假設(shè)是不正確的。因此，被發(fā)現(xiàn)的未預料到的衛(wèi)星信號的數(shù)量可以被用作假設(shè)為假的可能性的測量。該“假”測量也可以與所選擇的假設(shè)一起被輸出?？商孢x地，可以構(gòu)建第三測量值，該第三測量值表示置信測量和假測量的相對值。例如，置信測量的值與假測量的值的比可以被輸出。還應(yīng)該注意，如果用于預料到的信號的搜索為靈敏的，則用于未預料到的信號的搜索可以是必須的以避免互關(guān)聯(lián)的問題。擴頻碼(比如GPS使用的擴頻碼)的不可避免的副效用是，使用錯誤的擴頻碼可以檢測到信號，雖然表觀的信號強度將會弱得多。發(fā)生該副效用的原因是因為，在實際中，不同的衛(wèi)星使用的碼之間的互關(guān)聯(lián)是非零的。在GPS L1C/A碼的情況下，通常能夠檢測到以比利用正確的擴頻碼時弱大約25dB的級別的錯誤信號。因此，當搜索給定衛(wèi)星SVl的擴頻碼時，即使該衛(wèi)星的發(fā)射信號沒有在無線電信號中，但接收器仍可借助與不同的衛(wèi)星SV2 (其恰好是可見的并且較強)的擴頻碼的互關(guān)聯(lián)而呈現(xiàn)為微弱地檢測到發(fā)射信號。本領(lǐng)域已知減輕互關(guān)聯(lián)-其通常涉及搜索所有可能的SV信號。該搜索可以使用相對短的積分時間，因為僅關(guān)注強信號，從而該搜索可以相當快。隨后被檢測到的共有相同特性(例如，多普勒頻移、碼相位等)的任何弱信號可以不被視為較強信號的副本。通常，評定假設(shè)為假的可能性是有用的，這是因為有時將沒有假設(shè)為真。也就是說，GPS接收器5可能不處于任一候選位置。期望輸出對這種情況的指示。通常，候選位置將過于靠近而不能僅基于衛(wèi)星可見性來區(qū)別所述候選位置。一般來說，為了使明顯不同的衛(wèi)星組被預測為可見，候選項將需要距離較遠。因此，例如，盡管衛(wèi)星的可見性可使得在英國的地點與在瑞士的地點區(qū)分開，但可能不能夠使英國的兩個地點彼此區(qū)分開。在該情況中，進一步處理將是必要的，諸如在以下示例中的一個示例中所描述的。示例2-信號強度可選地，除了比較所預測的可見衛(wèi)星的列表和所觀測到的可見衛(wèi)星的列表之外，處理器20還可以比較從各個可見衛(wèi)星接收的信號的相對強度?？赏ㄟ^信噪比(SNR)測量信號強度。信號強度將根據(jù)衛(wèi)星在水平線以上的仰角(以及其他因素)而變化。因此，通過比較測量的信號強度和預測的信號強度，可以將一個位置與另一個位置區(qū)別開來。專利W02010/032057描述了用于根據(jù)仰角預測SNR的模型。應(yīng)該注意，在GPS接收器中的天線的天線增益模式也應(yīng)該被考慮。優(yōu)選地，天線將被以固定的取向放置-例如，車內(nèi)導航系統(tǒng)的天線的主瓣可指向豎直向上，并且在方位向上可以基本上沒有變化。這將意味著車正在指向的方向?qū)⒉挥绊懹^測到的信號強度。
應(yīng)該注意，與示例I相比，需要最小的附加處理。假定已經(jīng)執(zhí)行了對衛(wèi)星信號的基于相關(guān)性的搜索，則可以從相關(guān)函數(shù)中的峰值的幅度來得出信號強度。實施例3-多普勒頻移如上文所述，搜索具體衛(wèi)星的信號通常涉及在一定的延時(碼相位)和頻率范圍內(nèi)進行搜索。頻率不確定性由多個因素引起，所述多個因素包括基準振蕩器16的頻率的系統(tǒng)偏移或漂移；和多普勒頻移(由于衛(wèi)星和接收器之間的相對運動)。對于所有的衛(wèi)星，系統(tǒng)偏移或漂移將是相同的。同時，在單獨的所接收的衛(wèi)星信號之間觀測的相對頻率差將表征衛(wèi)星和接收器之間的相對速度。基于衛(wèi)星軌跡的知識，在步驟120中，處理器可以預測各個候選位置處的被預料為可見的各個衛(wèi)星的多普勒頻移。隨后在步驟130中，處理器可以將各個衛(wèi)星信號的觀測到的頻率與預測的多普勒頻移比較以確定哪些頻率是最一致的。應(yīng)該注意，與上文的示例I和示例2比較，需要最小的附加處理。假定已經(jīng)執(zhí)行了對衛(wèi)星信號的基于相關(guān)性的搜索，則已經(jīng)自頻率維度中的關(guān)聯(lián)函數(shù)的峰值位置獲知衛(wèi)星信號的觀測到的頻率。示例4 -測距測量在一些情況中，上述技術(shù)中的任何技術(shù)將不提供充分的分辨力以分開所述候選項?？商孢x地，可以期望在選擇候選項(或拒絕所有候選項)時具有高置信水平。在這樣的情況中，下文中的對各個假設(shè)的更具體的評估可以是可取的。對于該示例，將假定，兩個候選位置產(chǎn)生預料的衛(wèi)星的相同列表并且在所接收的無線電信號的樣本中發(fā)現(xiàn)所有預料的衛(wèi)星。在步驟120中，處理器20針對每一候選位置預測至少兩個衛(wèi)星的偽距。這可以通過確定各個衛(wèi)星的軌道位置且利用以下等式計算從該各個衛(wèi)星的軌道位置至候選位置的距離來完成(Xs-Xh)2+ (Ys-Yh)2+ (Zs-Zh) 2=Rp。這里，X、Y和Z為三維空間坐標；下標S表示衛(wèi)星的位置；以及下標h表示假設(shè)的位置之一。Rp為在衛(wèi)星和假設(shè)的位置之間的預測的距離。處理器20隨后以常規(guī)的方式測量用于那些衛(wèi)星的實際偽距。應(yīng)該注意，當測量真的偽距時，所預測的偽距可以被用作起始點。例如，擴頻碼的碼相位、衛(wèi)星數(shù)據(jù)電文的位邊沿的計時和/或在數(shù)據(jù)電文中的位-位置都可以被預測。然而，這些預測可以幫助搜索的程度將取決于接收器的計時精度(以及接收器是否位于候選地點)。如果接收器的時間估計非常精確，則將可以非常精確地預測哪些信號被預料到在該時刻到達該候選位置。如果時間估計不精確，則預測將同樣不精確。就不精確而言，將有必要在有限的不確定度范圍內(nèi)搜索預測的兩側(cè)。然而，一旦已經(jīng)檢測到一個衛(wèi)星信號，則可以相對于所檢測到的第一信號的計時調(diào)整用于對下一個信號的搜索的起始點。也可以使連續(xù)信號的搜索范圍變窄，這是因為如果假設(shè)為真，則處理器將期望在相對于所檢測到的第一信號的特定偏移處發(fā)現(xiàn)這些其他信號-或者，如果假設(shè)為假，則根本不會發(fā)現(xiàn)它們。在步驟140中，處理器比較所預測和所測量的偽距。應(yīng)該注意，通常，這兩個數(shù)值將不相等，這是因為所測量的值有計時(且因此，距離)不確定性。然而，這可以通過測試計時(或距離)偏差關(guān)于兩個衛(wèi)星是否是相同的來調(diào)節(jié)。這可以通過對以下等式兩次求值來完成
Rp=R- Δ R0這里，R為所測量的偽距以及Λ R為因接收器的計時誤差而引起的偏移(在偽距和所預測的距離之間)。如果對于不同的衛(wèi)星對該等式求值兩次，則相同的偏移將導致兩種情況。不同的偏移表示所測量的偽距與該假設(shè)不相配。通過針對多于兩個的衛(wèi)星對該等式求值可以獲得結(jié)果的較高的可信性。應(yīng)該注意，在一些情況中，計算所有的偽距是不必要的。其他測距測量可以足以對不同的假設(shè)加以區(qū)分。例如，碼相位的信息表征衛(wèi)星發(fā)射的信號在擴頻碼的每次重復內(nèi)的相對計時。碼相位自身不提供完整的測距測量，這是因為仍不知道已經(jīng)觀測到擴頻碼的哪個重復。然而，一組碼相位測量值可足以對兩個不同的假設(shè)加以區(qū)分。如果碼相位不適合，則少量的附加信息可以足夠。例如，衛(wèi)星的數(shù)據(jù)電文的位邊沿的位置可以被檢測到并且可以用來提供另一組可以與預測相比較的限制。在該方法的進一步擴展中，衛(wèi)星數(shù)據(jù)電文中的具體的位序列的位置可以基于各個假設(shè)位置和所估計的時間來預測。這些預測可隨后與數(shù)據(jù)電文的實際解調(diào)部分相比較。應(yīng)該注意，在所有的這些情況中，基于假設(shè)來預測測距測量或測距測量的一部分，該預測可以用來加速測距測量的實際測量，這是因為搜索可以優(yōu)先處理靠近所預測的值的所測量的值。應(yīng)該注意，在上文描述的各種情況中，為了在假設(shè)之間作選擇，沒有必要計算定位。實際上，在很多情況中，即使沒有足夠的信息來用常規(guī)的方式計算定位，也可以以高置信程度確認或拒絕的各個假設(shè)。例如，如上文所述，通過預測并測量到兩個衛(wèi)星的偽距來確認或拒絕假設(shè)。反之，僅使用來自兩個衛(wèi)星的信號通常不可以計算唯一的定位。在其他實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的位置驗證的方法可以被用作前計算完整的定位的先兆。例如，在進行較慢地計算精確的定位之前，或者只有在用戶或軟件應(yīng)用程序明確地請求時，電子裝置可使用本文描述的方法來快速地建立可能為真的假設(shè)。在一些實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的驗證假設(shè)的方法可以被用作定位方法的第一步驟。如果沒有假設(shè)被認為具有足夠的可信性，則該方法可斷定沒有一個假設(shè)為真并且可因此繼續(xù)第二步驟，在第二步驟中，其以常規(guī)的方式使用衛(wèi)星信號計算定位。到目前為止，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說明顯的是，上文描述的示例不是互相排斥的并且可以彼此結(jié)合而具有有益效果。在本發(fā)明的更復雜的實施方式中，假設(shè)的評估可以被優(yōu)化以最小化(期望的)計算量。一些假設(shè)內(nèi)在地可比其他假設(shè)更有可能。如果關(guān)于各個假設(shè)的先驗概率的信息是可用的，則這可以用來選擇評估過程的排序。裝置的最后已知的位置通常提供非?？赡艿募僭O(shè)，例如，因為該裝置可以為靜止的或者緩慢地移動(相對于假設(shè)之間的距離)。該可能的假設(shè)首先被評估(使用與上文編號的示例中說明的方法相似的方法)。通常，該假設(shè)將是正確的，并且可以被快速地且容易地驗證。如果必要，其他的假設(shè)隨后可以簡略地被檢驗，以確保沒有與第一假設(shè)矛盾的證據(jù)。除了以該方法排優(yōu)先級之外，可以以與其他假設(shè)相同的方式評估最后已知的位置。當評估假設(shè)時，如果發(fā)現(xiàn)與該假設(shè)相矛盾的證據(jù)，所述方法可立即進行評估另一假設(shè)。利用示例I的方案 衛(wèi)星1、衛(wèi)星4、衛(wèi)星6和衛(wèi)星20被預測為從假設(shè)的地點A可見。如果相關(guān)搜索未能探測到衛(wèi)星1，則該方法可立即進行測試另一個假設(shè)的地點B，而不是繼續(xù)搜索衛(wèi)星4、衛(wèi)星6和衛(wèi)星20。也就是說，基于不存在來自衛(wèi)星I的信號，可以立即忽略地點A。在上文描述的實施方式中，無線電信號在接收到時立即被處理，以評估從該無線電信號獲取的信息與各個假設(shè)的一致性，并且由此確定電子裝置的最可能的位置。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，關(guān)于該無線電信號的信息可以被存儲，用于以后處理。該以后處理可以通過接收該無線電信號的所述裝置或另一裝置來執(zhí)行。在上文的第一實施方式中，圖1的GPS接收器5適用于在接收到數(shù)字化的GPS信號樣本時立即對其進行處理。在該實施方式的變型中，GPS接收器可以適用于將數(shù)據(jù)存儲在存儲器22中，而不是處理該數(shù)據(jù)。該類型的GPS接收器在本領(lǐng)域中被稱為“存儲且以后處理”接收器或“捕獲和處理”接收器。在這樣的一個實施方式中，存儲在存儲器22中的數(shù)據(jù)包括由A/D轉(zhuǎn)換器18提供的IF信號的原始樣本。也就是說，在存儲樣本之前，沒有執(zhí)行用以檢測衛(wèi)星信號和計算測距測量的處理。然而，在其他實施方式中，可以對樣本執(zhí)行附加的處理，并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲在存儲器22中。也就是說，替代存儲所接收到的無線電信號本身(以數(shù)字化樣本的形式)，該信號可以被分析并且獲取的關(guān)于該信號的內(nèi)容的信息可以被存儲在存儲器22中。舉例來說，對于一個或多個衛(wèi)星信號來說，在存儲器中存儲的信息可包括下列中的一個或多個所檢測的信號強度；碼相位；所觀測的頻率；載波-相位；位邊沿計時；數(shù)據(jù)電文的多個位；或偽距。應(yīng)該注意，處理所接收的無線電信號并存儲所提取的信息、之后是以后處理所提取的信息以評估該假設(shè)，可能是效率低的。這是因為假設(shè)的知識可以用來加速所接收的信號的初步處理(見上文，如前面的示例中所解釋的)。因此，當使用“捕獲和處理”GPS接收器時，可以優(yōu)選存儲所接收的無線電信號的“原始”數(shù)字樣本。然后，這些樣本可以在以后處理，以同時提取必要的信息和評估每個假設(shè)。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)對于被配置成根據(jù)其被使用的地點而不同地運行的電子裝置是有用的。該裝置被配置成以特定的方式運行所處的地點可以被用作用于該方法的假設(shè)。在一些應(yīng)用中，在不同的假設(shè)之間存在重要性均衡。例如，如果移動電話被配置成當在家時使用鈴聲用于個人呼叫，而在辦公室中使用靜音/振動提示用于個人呼叫，則用戶可將等同的不便與所有種類的錯誤分類關(guān)聯(lián)。也就是說，如果電話在辦公室中錯誤地響鈴或者在家中錯誤地以靜音提示，則用戶將同樣不愉快。在其他應(yīng)用中，一些類型的錯誤可比其他類型的錯誤代價更高。例如，必須非常確信該裝置處于特定的地點?？商孢x地，必須非常確信該裝置沒有處于特定的地點。以下的可行示例說明這一點1、在醫(yī)院或其他已知的安全性要求高的區(qū)域中不應(yīng)該操作移動電話。因此，用于確立裝置的地點的推理方法在報告該裝置沒有在安全性要求高的區(qū)域中之前應(yīng)該具有非常高的置信水平。換句話說，該推理方法應(yīng)該慎之又慎。該裝置應(yīng)該具有其沒有在特定的區(qū)域中的強力證據(jù)并且沒有其實際上在該特定的區(qū)域中的反證。如果假設(shè)“在醫(yī)院中”與真的可能性值和假的可能性值相關(guān)聯(lián)，則該方法可將低的閾值應(yīng)用到真的可能性并且將高的閾值應(yīng)用到假的可能性。通過該方法，不可能錯誤地推斷該裝置沒有在醫(yī)院中。(可較經(jīng)常地錯誤推斷該裝置在醫(yī)院中，但是這被視為代價較低的錯誤。)
2、機密數(shù)據(jù)文件僅應(yīng)該在辦公室中公開。因此，在允許訪問這些文件之前，該裝置應(yīng)該具有其處于辦公室的高置信水平。錯誤地推斷其在辦公室中的代價很高。因此，該方法應(yīng)該要求該裝置在特定的地點的強力證據(jù)并且沒有其實際上在辦公室之外的反證。該反證可以為對抗該裝置在辦公室中這一假設(shè)的證據(jù)，或者支持另一不能同時成立的假設(shè)的證據(jù)。盡管在附圖和上文的描述中已經(jīng)具體說明和描述了本發(fā)明，然而這樣的說明和描述應(yīng)該被視為說明性的或者例證性的并且不是限制性的；本發(fā)明不限于所公開的這些實施方式。例如，可以從任一適當?shù)脑传@取候選位置(假設(shè))。這可包括先前的手動用戶輸入或在設(shè)置階段期間的配置、或者自某其他硬件裝置輸入到該定位裝置。同樣，候選位置可以通過在電子裝置上運行的軟件應(yīng)用程序來提供至被包括在該裝置中的定位子系統(tǒng)。在一些情況中，本發(fā)明可以用來保護或隱藏與各個假設(shè)相關(guān)的精確的物理地點。如上文指出，這對于數(shù)據(jù)保護或私人目的是有用的。在一個這樣的實施方式中，存儲器22包含查閱表，該查閱表將多個位置假設(shè)中的各個位置假設(shè)與標簽關(guān)聯(lián)。這些標簽通過輸入/輸出設(shè)備26來使用以提及假設(shè)。因此，當通過該方法選擇一假設(shè)并且借助I/O接口 26輸出該假設(shè)時，僅標簽被識別。實際相關(guān)的地理坐標保持隱藏。也可以使用其標簽來輸入所述假設(shè)。例如，用戶可借助用戶接口輸入假設(shè)“在家中”、“在辦公室”和“在朋友家中”。處理器20接收該輸入值并且利用存儲在存儲器22中的查閱表將其翻譯成地理坐標。標簽和坐標之間的關(guān)聯(lián)可以已在裝置的配置階段期間被預定義。例如，可以要求密碼認證以在存儲器22中創(chuàng)建或編輯查閱表。當已通過該定位方法選擇所述假設(shè)中的一個或多個假設(shè)時，處理器20查閱存儲器22中的關(guān)聯(lián)的標簽并且借助I/O接口 26輸出這些關(guān)聯(lián)的標簽。上文描述的實施方式已經(jīng)集中于使用GPS LI信號的實施上。然而，所描述的技術(shù)還可以利用其他衛(wèi)星定位信號(例如，L2信號或L5信號)進行使用或者可以與其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)一起使用，諸如歐盟的伽利略系統(tǒng)或俄羅斯系統(tǒng)GL0NASS。在一些實施方式中，來自兩個或多于兩個的不同的GNSS服務(wù)的組合的信號可以被利用以評估假設(shè)。例如，如果從各個獨立的服務(wù)接收一組不完整的信號，使得不可以使用任何一個服務(wù)來計算定位(或滿意地評估假設(shè))，這可能為有利的。當評估假設(shè)時，利用來自不同的衛(wèi)星星群(或不同的GNSS服務(wù))的信號將通常增大結(jié)果的可信性。通過研究附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求書，在實施所要求保護的本發(fā)明中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解并實現(xiàn)所公開的實施方式的其他變型。在權(quán)利要求書中，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一”不排除多個。單一的處理器或其他單元可實現(xiàn)權(quán)利要求書中所敘述的一些物項的功能。這些功能可以在單一的集成電子裝置中執(zhí)行，或這些功能可以分布在不同的分立裝置中。例如，一些功能可以通過借助有線網(wǎng)絡(luò)連接或無線網(wǎng)絡(luò)連接接入的遠程服務(wù)來執(zhí)行。某些測量被敘述在相互不同的從屬權(quán)利要求中這一事實不表示這些測量的組合不能用來獲利。計算機程序可以被存儲/布置在適當?shù)慕橘|(zhì)上，諸如與其他硬件一起提供的光學存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)或作為其他硬件的一部分的光學存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但計算機程序也可以以其他形式被布置，諸如借助互聯(lián)網(wǎng)或其他有線通信系統(tǒng)或無線通信系統(tǒng)。在權(quán)利要求書中的任何附圖標記不應(yīng)該被理解成限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種確定電子裝置的位置的指示的方法，所述方法包括 獲取(100)與由所述裝置接收的無線電信號相關(guān)的信息，所述無線電信號包括來自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一個或多個衛(wèi)星的發(fā)射信號，根據(jù)所述信息，可以對在所述無線電信號被接收時所述裝置的真位置作出推斷； 獲取(110)關(guān)于所述裝置的所述真位置的多個假設(shè)，每個假設(shè)包括以下中的至少一個兩個空間維度或多于兩個的空間維度中的一位置；一組位置和一系列位置； 評估(120、130、140)所述多個假設(shè)，包括評定與所述無線電信號相關(guān)的信息和所述假設(shè)之間的一致性程度； 基于所述評估的結(jié)果，選擇(150)所述假設(shè)中的一個或多個假設(shè)；以及 輸出(160)所選擇的一個或多個假設(shè)的指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述所選擇的一個或多個假設(shè)為被確定為以下的假設(shè) 最可能為真； 最不可能為假； 最可能為假；或 最不可能為真。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，評估所述多個假設(shè)包括搜索(130)所述無線電信號以檢測來自至少一個衛(wèi)星的發(fā)射信號，其中，所述搜索的至少一個參數(shù)取決于所述假設(shè)中的至少一個假設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在所述搜索(130)期間，優(yōu)先檢測來自在根據(jù)所述多個假設(shè)中的第一假設(shè)的位置處被預測為可檢測到的衛(wèi)星的發(fā)射信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，在所述搜索(130)期間，優(yōu)先檢測來自在根據(jù)所述多個假設(shè)中的第二假設(shè)的位置處被預測為不可檢測到的衛(wèi)星的發(fā)射信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的方法，其中，所述搜索(130)的所述至少一個參數(shù)包括下列中的至少一個 來自所述至少一個衛(wèi)星的發(fā)射信號的所預測的頻率； 這樣的所預測的頻率的預測的多普勒頻移； 由所述至少一個衛(wèi)星使用的已知的擴頻碼； 關(guān)于所述至少一個衛(wèi)星發(fā)射的信號被接收的預測的計時； 關(guān)于這樣的信號被接收的所預測的信號強度；以及 在所述至少一個衛(wèi)星的數(shù)據(jù)電文中的位的預測模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，評估所述多個假設(shè)包括 基于所述假設(shè)中的至少一個假設(shè)，預測(120)所接收的無線電信號的至少一個參數(shù)的值；以及 將所述至少一個參數(shù)的所預測的值與所述至少一個參數(shù)的對應(yīng)測量值相比較(140)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在預測所述至少一個參數(shù)的值之前，評估所述多個假設(shè)的步驟還包括 比較所述假設(shè)以確定多個參數(shù)中的哪個參數(shù)最可能區(qū)分所述假設(shè)；以及 根據(jù)所述確定的結(jié)果，選擇待預測的所述至少一個參數(shù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中 每個假設(shè)已將其與為真的先驗概率關(guān)聯(lián)；以及 評估所述多個假設(shè)的所述步驟包括首先評估具有最大概率的假設(shè)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，在自所述無線電信號計算出完整的定位之前，選擇最可能為真的一個或多個假設(shè)并且，將所述最可能為真的一個或多個假設(shè)輸出。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，輸出所選擇的一個或多個假設(shè)的指示還包括輸出下列中的至少一個 指示所述假設(shè)為真的可能性的第一值； 指示所述假設(shè)為假的可能性的第二值；以及 指示所述第一值的相對量值和所述第二值的相對量值的第三值。
12.—種計算機程序，包括計算機程序碼，當所述計算機程序在計算機上運行時，所述計算機程序碼用以執(zhí)行前述任一權(quán)利要求的所有步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機程序，所述計算機程序在計算機可讀介質(zhì)上實施。
14.一種用于確定電子裝置的位置的指示的設(shè)備，所述設(shè)備包括 可操作以接收無線電信號的衛(wèi)星定位接收器(10、12、18 )，所述無線電信號包括來自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一個或多個衛(wèi)星的發(fā)射信號； 輸入端(26)，所述輸入端用于獲取關(guān)于所述電子裝置的真位置的多個假設(shè)，每個假設(shè)包括以下中的至少一個兩個空間維度或多于兩個的空間維度中的一位置；一組位置；和一系列位置；以及 處理器(20)，所述處理器適用于 評估所述多個假設(shè)，包括評定所接收的無線電信號和所述假設(shè)之間的一致性程度； 基于所述評估的結(jié)果，選擇所述假設(shè)中的一個或多個假設(shè)；以及 輸出所選擇的一個或多個假設(shè)的指示。
全文摘要
本發(fā)明涉及位置驗證。本發(fā)明公開了一種確定電子裝置的位置的指示的方法。所述方法包括獲取(100)與所述裝置接收的無線電信號相關(guān)的信息，所述無線電信號包括來自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一個或多個衛(wèi)星的發(fā)射信號，根據(jù)該信息，可對所述無線電信號被接收時所述裝置的真位置作出推斷；獲取(110)關(guān)于所述裝置的所述真位置的多個假設(shè)；評估(120、130、140)所述多個假設(shè)，包括評定與所述無線電信號相關(guān)的信息和所述假設(shè)之間的一致性程度；基于所述評估的結(jié)果，選擇(150)所述假設(shè)中的一個或多個假設(shè)；以及輸出(160)所選擇的一個或多個假設(shè)的指示。
文檔編號G01S19/30GK103033829SQ20121037485
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者安德魯·于爾, C·馬歇爾 申請人:瑞士優(yōu)北羅股份有限公司