微功耗gps信號(hào)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及GPS信號(hào)采集和處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種微功耗GPS信號(hào)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GPS衛(wèi)星相對(duì)于接收機(jī)的速度隨著時(shí)間推移不停變換，由此引入的多普勒頻率偏移也不停變化，因此GPS基帶接收機(jī)必須不停地跟蹤載波和擴(kuò)頻碼的多普勒偏移；GPS基帶接收機(jī)還生成本地?cái)U(kuò)頻碼，利用Gold碼良好的自相關(guān)特性，使得本地碼和衛(wèi)星擴(kuò)頻信號(hào)同步；GPS基帶接收機(jī)從復(fù)現(xiàn)的本地?cái)U(kuò)頻碼中獲得衛(wèi)星到接收機(jī)之間的偽距，從而解算出接收機(jī)的坐標(biāo)。除了要進(jìn)行上述運(yùn)算以外，一般的GPS跟蹤器在進(jìn)行GPS定位操作時(shí)，對(duì)于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的星歷數(shù)據(jù)有極大的依賴。因此，上述操作造成了 GPS信號(hào)采集和處理需要消耗較多的電力。申請(qǐng)人還發(fā)現(xiàn)，GPS信號(hào)采集和處理消耗電力較大的時(shí)刻主要集中在GPS接收機(jī)采集衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)刻，即其與衛(wèi)星進(jìn)行通信的時(shí)刻。尤其是對(duì)車用導(dǎo)航上的GPS信號(hào)采集和處理更是如此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的車用GPS信號(hào)采集與處理需要經(jīng)常性地與GPS衛(wèi)星通信，以及需要重復(fù)大量的計(jì)算，進(jìn)而造成電力消耗，本發(fā)明提供了一種微功耗GPS信號(hào)處理方法，該GPS信號(hào)的處理利用CPU作為處理器件，包括如下步驟:
[0004](1)在第一 GPS信號(hào)處理模式下，建立GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并存儲(chǔ)與GPS信號(hào)有關(guān)的記錄作為歷史記錄；
[0005](2)在第二 GPS信號(hào)處理模式下，采集第二三維加速度信息，并根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定不同的GPS信號(hào)處理方式。
[0006]進(jìn)一步地，所述步驟(1)具體包括:
[0007](1.1)在第一 GPS信號(hào)處理模式下，采集第一三維加速度信息；
[0008](1.2)采集GPS信息，并根據(jù)該GPS信息確定路線信息；
[0009](1.3)根據(jù)所述第一三維加速度信息和路線信息，建立GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并存儲(chǔ)處理后的GPS信號(hào)及相應(yīng)路線信息作為歷史記錄。
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟⑵中，根據(jù)步驟⑴建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定不同的GPS信號(hào)處理方式具體包括:根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定第二 GPS信號(hào)處理模式下的GPS信號(hào)是否屬于歷史記錄:如果是，則以第一方式采集和處理GPS信號(hào)；否則以第二方式采集和處理GPS信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一方式是CPU以第一頻率開啟GPS信號(hào)的采集與處理作業(yè)。
[0012]進(jìn)一步地，所述第二方式是CPU以低于第一頻率的第二頻率開啟GPS信號(hào)的采集與處理作業(yè)，且所述第二三維加速度信息符合預(yù)設(shè)條件。
[0013]進(jìn)一步地，所述三維加速度信息包括三維加速度在彼此垂直的三個(gè)空間方向上的加速度值。
[0014]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)條件包括在至少一個(gè)方向上的所述加速度值大于預(yù)設(shè)閾值。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一 GPS信號(hào)處理模式為CPU以第一方式隨時(shí)傳輸和處理采集到的GPS信號(hào)。
[0016]進(jìn)一步地，所述第二 GPS信號(hào)處理模式包括CPU以第二方式不定時(shí)地傳輸和處理采集到的GPS信號(hào)。
[0017]進(jìn)一步地，所述第二方式還包括:在所述至少一個(gè)方向上的三維加速度值的變化率大于預(yù)設(shè)變化閾值。
[0018]進(jìn)一步地，所述第二方式還包括:根據(jù)三維加速度信息和路線信息，在GPS信號(hào)的多次采集與處理周期期間，在不采集GPS信號(hào)的前提下，利用CPU在地圖數(shù)據(jù)集和/或路線信息上產(chǎn)生GPS信息。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:降低了 GPS接收設(shè)備與GPS衛(wèi)星之間通信的頻率，從而極大地減少了采集和處理GPS信號(hào)所需要耗費(fèi)的電力。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明的微功耗GPS信號(hào)處理方法相比于應(yīng)用之前能夠減小70% -80%的功耗。
【附圖說明】
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種微功耗GPS信號(hào)處理方法，該方法中，GPS信號(hào)的處理利用CPU作為處理器件，即本發(fā)明是一種基于CPU的微功耗GPS信號(hào)處理方法。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，微功耗GPS信號(hào)處理方法包括如下步驟(1)和步驟
(2):
[0023]步驟⑴:在第一 GPS信號(hào)處理模式下，建立GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并存儲(chǔ)與GPS信號(hào)有關(guān)的記錄作為歷史記錄。
[0024]該步驟(1)是本方法中的自學(xué)習(xí)過程。在該自學(xué)習(xí)過程中，具體包括:
[0025](1.1)在第一 GPS信號(hào)處理模式下，采集第一三維加速度信息；
[0026](1.2)采集GPS信息，并根據(jù)該GPS信息確定路線信息；
[0027](1.3)根據(jù)所述第一三維加速度信息和路線信息，建立GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并存儲(chǔ)處理后的GPS信號(hào)及相應(yīng)路線信息作為歷史記錄。
[0028]所述第一 GPS信號(hào)處理模式為CPU以第一方式隨時(shí)傳輸和處理采集到的GPS信號(hào)。所述第一方式是CPU以第一頻率開啟GPS信號(hào)的采集與處理作業(yè)。該第一頻率一般較高，例如為5次/分鐘。
[0029]在自學(xué)習(xí)過程中，采集到的GPS信息被與地圖數(shù)據(jù)庫中的各條道路進(jìn)行比對(duì)，從GPS信號(hào)開始采集到終止為止，全部GPS信息所對(duì)應(yīng)的路線信息(例如，道路編號(hào)和/或道路名稱等)可以被在數(shù)據(jù)庫中單獨(dú)記錄為一條數(shù)據(jù)記錄。該數(shù)據(jù)記錄包括路線信息和該路線信息對(duì)應(yīng)的起始與終止時(shí)刻，座位GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0030]經(jīng)過預(yù)定的自學(xué)習(xí)過程，當(dāng)超過預(yù)定的自學(xué)習(xí)時(shí)間時(shí)(例如超過30天)，自學(xué)習(xí)過程結(jié)束。此時(shí)，對(duì)上述各條數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行排序，確定出現(xiàn)頻次較高的路線信息以及該些路線信息分別對(duì)應(yīng)的起始和終止時(shí)刻，并將這些被確定出來的信息作為歷史記錄。
[0031]步驟⑵:在第二GPS信號(hào)處理模式下，采集第二三維加速度信息，并根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定不同的GPS信號(hào)處理方式具體包括:根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定第二GPS信號(hào)處理模式下的GPS信號(hào)是否屬于歷史記錄:如果是，則以第一方式采集和處理GPS信號(hào)；否則以第二方式采集和處理GPS信號(hào)。
[0032]其中，所述第二方式是CPU以低于第一頻率的第二頻率開啟GPS信號(hào)的采集與處理作業(yè)，且所述第二三維加速度信息符合預(yù)設(shè)條件。這里，“三維加速度信息”包括三維加速度在彼此垂直的三個(gè)空間方向上的加速度值。這些值為標(biāo)量，可以被存儲(chǔ)或處理，以直接與預(yù)定的加速度閾值進(jìn)行大小比較。而所述預(yù)設(shè)條件包括在至少一個(gè)方向上的所述加速度值大于預(yù)設(shè)閾值。
[0033]所述第二 GPS信號(hào)處理模式包括CPU以第二方式不定時(shí)地傳輸和處理采集到的GPS信號(hào)。這里的“不定時(shí)”優(yōu)選地包括這樣的情形:當(dāng)所述至少一個(gè)方向上的三維加速度值的變化率大于預(yù)設(shè)變化閾值時(shí)，開啟GPS接收設(shè)備開始采集和處理GPS信號(hào)；否則不開啟。例如，如果GPS接收設(shè)備中的三維加速度檢測設(shè)備檢測到的三維加速度信息的加速度變大速度或者減小速度超過預(yù)設(shè)的閾值，則開啟GPS接收設(shè)備開始采集和處理GPS信號(hào)。此時(shí)，被作為GPS信號(hào)的多次采集與處理周期內(nèi)的作業(yè)。GPS接收設(shè)備以其正常的采樣頻率采集GPS信息且GPS接收設(shè)備中的CPU隨時(shí)處理這些GPS信息。
[0034]在GPS信號(hào)的多次采集與處理周期期間，即在不采集GPS信號(hào)的前提下，GPS信息的處理完全采用CPU根據(jù)預(yù)設(shè)的路徑預(yù)測方法確定GPS接收設(shè)備的路線和當(dāng)前地點(diǎn)。這種預(yù)測是基于三維加速度信息和路線信息，并利用CPU在地圖數(shù)據(jù)集和/或路線信息上產(chǎn)生GPS信息實(shí)現(xiàn)的。由于這些算法在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在且并非本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)，因此在此不作贅述。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，基于現(xiàn)有GPS路徑預(yù)測的算法實(shí)現(xiàn)。
[0035]總之，本發(fā)明雖然例舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該說明，顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型。因此，除非這樣的變化和改型偏離了本發(fā)明的范圍，否則都應(yīng)該包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微功耗GPS信號(hào)處理方法，該GPS信號(hào)的處理利用CPU作為處理器件，其特征在于，包括如下步驟: (1)在第一GPS信號(hào)處理模式下，建立GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并存儲(chǔ)與GPS信號(hào)有關(guān)的記錄作為歷史記錄； (2)在第二GPS信號(hào)處理模式下，采集第二三維加速度信息，并根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定不同的GPS信號(hào)處理方式。2.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述步驟(1)具體包括: (1.1)在第一 GPS信號(hào)處理模式下，采集第一三維加速度信息； (1.2)采集GPS信息，并根據(jù)該GPS信息確定路線信息； (1.3)根據(jù)所述第一三維加速度信息和路線信息，建立GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并存儲(chǔ)處理后的GPS信號(hào)及相應(yīng)路線信息作為歷史記錄。3.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中，根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定不同的GPS信號(hào)處理方式具體包括:根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定第二 GPS信號(hào)處理模式下的GPS信號(hào)是否屬于歷史記錄:如果是，則以第一方式采集和處理GPS信號(hào)；否則以第二方式采集和處理GPS信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求3的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述第一方式是CPU以第一頻率開啟GPS信號(hào)的采集與處理作業(yè)。5.根據(jù)權(quán)利要求3的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述第二方式是CPU以低于第一頻率的第二頻率開啟GPS信號(hào)的采集與處理作業(yè)，且所述第二三維加速度信息符合預(yù)設(shè)條件。6.根據(jù)權(quán)利要求2的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述第一和第二三維加速度信息包括三維加速度在彼此垂直的三個(gè)空間方向上的加速度值。7.根據(jù)權(quán)利要求5的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)條件包括在至少一個(gè)方向上的所述加速度值大于預(yù)設(shè)閾值。8.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述第一GPS信號(hào)處理模式為CPU以第一方式隨時(shí)傳輸和處理米集到的GPS信號(hào)。9.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述第二GPS信號(hào)處理模式包括CPU以第二方式不定時(shí)地傳輸和處理采集到的GPS信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求9的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述第二方式還包括:在所述至少一個(gè)方向上的三維加速度值的變化率大于預(yù)設(shè)變化閾值。
【專利摘要】為了克服現(xiàn)有的車用GPS信號(hào)采集與處理需要經(jīng)常性地與GPS衛(wèi)星通信，以及需要重復(fù)大量的計(jì)算，進(jìn)而造成電力消耗，本發(fā)明提供了一種微功耗GPS信號(hào)處理方法，該GPS信號(hào)的處理利用CPU作為處理器件，包括如下步驟：(1)在第一GPS信號(hào)處理模式下，建立GPS信號(hào)與時(shí)間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并存儲(chǔ)與GPS信號(hào)有關(guān)的記錄作為歷史記錄；(2)在第二GPS信號(hào)處理模式下，采集第二三維加速度信息，并根據(jù)步驟(1)建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及采集到的第二三維加速度信息，確定不同的GPS信號(hào)處理方式。本發(fā)明降低了GPS接收設(shè)備與GPS衛(wèi)星之間通信的頻率，從而極大地減少了采集和處理GPS信號(hào)所需要耗費(fèi)的電力。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明的微功耗GPS信號(hào)處理方法相比于應(yīng)用之前能夠減小70％-80％的功耗。
【IPC分類】G01S19/37, G01S19/34
【公開號(hào)】CN105372682
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510708151
【發(fā)明人】葛輝
【申請(qǐng)人】成都芯軟科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日