[发明专利]缩减采样的低功率GPS

说明书

背景

全球定位系统(GPS)通常由包括GPS接收机的设备和多个GPS卫星组成。GPS接收机被配置成接收并解码从GPS卫星广播的GPS信号以便确定设备的位置。这些GPS卫星信号中的每一信号都是用卫星专用编码来传送的，该卫星专用编码可被GPS接收机用来标识进行广播的GPS卫星。GPS接收机能够通过以下方式来计算设备的位置：解码卫星信号、标识进行广播的GPS卫星、并且对从经解码的信号中提取的数据执行一系列计算。

当今，许多设备包括GPS接收机并且支持提供基于位置的服务的应用。通常，基于位置的应用依赖于位置信息来提供这些服务。各设备可从包括GPS接收机、蜂窝塔信号、FM无线电信号、和/或WiFi识别标志在内的各种源之一获取位置信息。尽管GPS接收机常常提供移动设备可用的最准确且最可靠的位置信息，但情况常常是其他源为优选的。例如，GPS接收机可消耗相对大量的功率以采样GPS信号，解码GPS信号，并且执行确定设备的位置所必需的计算。因此，一些设备对利用较不准确的方法可具有预编程的偏好。

概述

提供本概述是为了以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的概念选择。本概述不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本文描述了包括全球定位系统(GPS)的移动设备的各实现，该GPS可用来确定该移动设备的位置。在一个示例中，该移动设备利用服务器来辅助确定该设备的位置。例如，该移动设备包括GPS接收机以及与该服务器通信的通信接口。该移动设备可使用该GPS接收机来采样GPS信号，并且向该服务器提供这些样本以供处理。在一个示例中，该移动设备被配置成对这些样本执行预处理以压缩和/或解码这些样本中的至少某些部分，并且该服务器被配置成直接处理经压缩的样本而无需附加解码。在一个具体示例中，GPS信号是根据压缩感测理论来压缩的。

附图说明

参考附图来描述具体实施方式。在附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现于其中的附图。在各附图中，使用相同的标号来指示相同的特征和组件。

图1是根据某些实现的GPS系统的示例的示图。

图2是根据某些实现的GPS系统的示例框架的框图。

图3是根据某些实现的移动设备的示例框架的框图。

图4是根据某些实现的示例数据流的系统流程图。

图5是根据某些实现的用于压缩GPS信号样本的示例过程的流程图。

图6是根据某些实现的用于压缩GPS信号样本的示例过程的流程图。

图7是根据某些实现的用于压缩GPS信号样本的示例过程的流程图。

图8是根据某些实现的用于确定GPS位置的示例过程的流程图。

具体实施方式

所公开的技术描述了用于确定与各移动设备有关的各位置的GPS系统的各实现。当GPS接收机被激活时，GPS接收机执行一系列功率密集的步骤以确定并维护该移动设备的位置。第一，GPS接收机进入捕获阶段。在捕获阶段，GPS接收机采样并解码来自每个可见GPS卫星的GPS信号GPS信号包括时间戳和星历数据(与进行传送的卫星的位置和迹线有关的数据)。第二，GPS接收机基于从经解码的GPS信号提取的时间戳和星历数据来执行一系列计算以确定初始位置。第三，GPS接收机进入跟踪阶段以维护移动设备的位置。

为了采样并解码来自一个或多个GPS卫星的整个信号，GPS接收机在一区间内被打开，该区间通常在30秒的范围。GPS接收机在这一长时间段内保持打开部分原因是GPS卫星被配置成以非常低的速率传送数据，该速率通常在每秒50比特(bps)的范围，并且大约32,000个样本被用来重构GPS信号中包含的数据。

接着，GPS接收机尝试标识移动设备视野中的所有GPS卫星，即，广播收到GPS信号的这些GPS卫星。这通过在GPS信号中检测一个或多个卫星专用C/A码的存在来完成。每一GPS接收机存储C/A码模版，该C/A码模版包括用于所有GPS卫星的C/A码。C/A码被设计成彼此正交，以使得当该模版与GPS信号作比较时，与可见GPS卫星相对应的C/A码导致信号尖峰。因此，GPS接收机可将C/A模版与收到GPS信号作比较以确定哪些GPS卫星正发起广播。