特許 6585138 ナビゲーションシステム受信機におけるクロックドリフトプロファイル判定

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6585138

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】ナビゲーションシステム受信機におけるクロックドリフトプロファイル判定

(51)【国際特許分類】

   G01S 19/23 20100101AFI20190919BHJP

   G01S 19/35 20100101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   G01S19/23

   G01S19/35

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-207857(P2017-207857)

(22)【出願日】2017年10月27日

(62)【分割の表示】特願2014-538977(P2014-538977)の分割

【原出願日】2012年10月25日

(65)【公開番号】特開2018-36274(P2018-36274A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2017年11月6日

(31)【優先権主張番号】13/280,524

(32)【優先日】2011年10月25日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390020248

【氏名又は名称】日本テキサス・インスツルメンツ合同会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507107291

【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド

(74)【上記1名の代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(72)【発明者】

【氏名】カーティク ラマスブラマニアン

(72)【発明者】

【氏名】ジャワハルラル タングドゥ

【審査官】 東 治企

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１７１４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２３５７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５１４８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３３６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００９４８６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０７０２４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ １９／００−１９／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ナビゲーションシステム受信機に統合され得るドリフトプロファイル判定テスト回路であって、
信号源からのテスト信号の受信したサンプルで動作可能であり、少なくとも１つの連続波（ＣＷ）信号である前記テスト信号に基づいて受信機のクロックに関連付けられる初期周波数オフセットを提供するように構成される、周波数検出モジュールと、
前記周波数検出モジュールと結合され、且つ、前記受信機クロックに関連付けられる前記初期周波数オフセットを用いて時間に関連して前記テスト信号のパラメータを追跡するように構成される追跡ユニットであって、前記パラメータが前記受信機クロックに対応するドリフトプロファイルに関連付けられる、前記追跡ユニットと、
を含む、回路。

【請求項2】

請求項１に記載のドリフトプロファイル判定テスト回路であって、
前記周波数検出モジュールが、前記テスト信号のサンプルを受信し、前記テスト信号の周波数ドメイン表示を計算するように構成されるＦＦＴモジュールを更に含む、回路。

【請求項3】

請求項１に記載のドリフトプロファイル判定テスト回路であって、
前記パラメータが前記少なくとも１つのＣＷ信号の周波数と位相との少なくとも１つであり、前記追跡ユニットが周波数ロックループと位相ロックループとの１つである、回路。

【請求項4】

請求項１に記載のドリフトプロファイル判定テスト回路であって、
前記周波数検出モジュールが、周波数ドメイン表示における前記少なくとも１つのＣＷ信号に関連付けられるピークを検出するように構成され、
前記初期周波数オフセットが、前記少なくとも１つのＣＷ信号に関連付けられる前記検出されたピークと前記少なくとも１つのＣＷ信号の予期されるピークとに基づいて計算される、回路。

【請求項5】

請求項１に記載のドリフトプロファイル判定テスト回路であって、
前記周波数検出モジュールと前記追跡ユニットとに結合される制御ロジックであって、前記初期周波数オフセットを計算するために前記周波数検出モジュールを制御し、前記受信機クロックに関連付けられる前記ドリフトプロファイルの判定を促進させるために、時間に関連して前記少なくとも１つのＣＷ信号の前記周波数と前記位相との少なくとも１つを追跡するために前記追跡ユニットを制御する、ように構成される、前記制御ロジックを更に含み、
前記追跡ユニットが、前記ドリフトプロファイルを判定するために所定の時間インタバルの間に前記周波数と前記位相との少なくとも１つを追跡するように構成される、回路。

【請求項6】

請求項１に記載のドリフトプロファイル判定テスト回路であって、
前記受信機クロック源が、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）クロックと結晶発振器との１つである、回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は概して、ナビゲーションシステム受信機におけるクロックドリフトプロファイル判定に関連する。

【背景技術】

【0002】

全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機、ＧＬＯＮＡＳＳ（Globalnaya Navigatsionnay Sputnikovaya Sistema）受信機、及びＧａｌｉｌｅｏ（商標）受信機などのナビゲーションシステム受信機のオペレーションは、これらの受信機に対する位置を演算するため、幾つかの衛星とこれらの受信機との間で範囲測定が成され得るようにナビゲーション衛星信号を取得及び捕捉することである。このようなナビゲーションシステム受信機は、クロックドリフトの影響を非常に受け易く、従って、ナビゲーションシステム受信機におけるクロックドリフトに関連付けられるクロックの特徴付け（characterization）が、ナビゲーションシステム受信機を電子デバイスプラットフォームに統合する間又はその後に重要となる。

【発明の概要】

【0003】

ナビゲーションシステム受信機における受信機クロックのドリフトプロファイルを判定するためのテスト回路及び方法が開示される。一実施例において、ナビゲーションシステム受信機は、クロック源とテスト回路とを含む。クロック源は、ナビゲーションシステム受信機に対し受信機クロックを生成するように構成される。テスト回路は、テスト回路により受信したテスト信号の検出及び追跡に基づいて受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイル（即ち、時間にわたりクロック周波数がどのように変化するかのプロファイル）の判定を促進させるように構成される。テスト信号は少なくとも一つの連続波（ＣＷ）信号を含む。

【0004】

幾つかの実施例において、テスト回路は周波数検出モジュールを含む。周波数検出モジュールは、テスト信号の受信したサンプルで動作可能であり、受信機クロックに関連付けられる初期周波数オフセットを計算するためテスト信号の周波数ドメイン表示を提供するように構成される。テスト回路はまた、受信機クロックに関連付けられる初期周波数オフセットを用いて時間に関連してテスト信号の周波数又は位相パラメータを追跡するための追跡ユニットも含む。追跡されたパラメータは、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルの判定を促進させるために用いられる。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、一実施例に従ったナビゲーションシステム受信機のブロック図である。

【0006】

【図2】図２は、一実施例に従ったナビゲーションシステム受信機において用いられるドリフトプロファイル判定テスト回路のブロック図である。

【0007】

【図3】図３は、時間にわたる典型的なドリフトプロファイルの例示のプロットである。

【0008】

【図4】図４は、一実施例に従った、ナビゲーションシステム受信機における受信機クロックドリフトの判定を促進させるための方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

例示のシナリオに従い、ＧＰＳ受信機などのナビゲーションシステム受信機はクロックドリフトの影響を非常に受け易く、従って、ＧＰＳ受信機を電子デバイスプラットフォームに統合する間、受信機クロックドリフトの特徴付け及び／又は判定が重要である。約１０〜２０パーツ・パー・ビリオン／秒（ｐｐｂ／ｓ）の小さなドリフトであっても、高感度ＧＰＳ受信機において著しい性能劣化（例えば、感度損失）を引き起こす恐れがある。受信したＧＰＳ信号強度は非常に弱く、受信機は、情報を回復させるため数ミリ秒又は数秒までわたる長い期間の間、相関及び累算のプロセスを介して、信号を処理する必要がある。この理由のため、受信機クロックにおける小さなドリフトであっても性能劣化を引き起こす恐れがある。従って、ドリフトプロファイルを特徴付ける／判定すること、及び電子デバイスプラットフォームにおけるＧＰＳ受信機の基板レイアウトを最適化すること、又は他の対策を講じることが重要である。

【0010】

また、一例のシナリオにおいて、ナビゲーションシステム受信機は、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）をクロック源として用いるように構成され、ナビゲーションシステム受信機の性能は、温度依存性残存エラーを被る。従って、ＴＣＸＯクロックドリフト、ＴＣＸＯ選択、配置、及び配路の特徴付けなどの要因は、ＧＰＳ受信機を電話プラットフォームなどの電子デバイスプラットフォームに統合する間考慮する上で重要となる。このようなＴＣＸＯドリフトは、変調アナライザ又はスペクトルアナライザなどの外部機器を用いることにより特徴付けされる。これらの機器は、受信機クロックドリフトを分析するためナビゲーションシステム受信機に接続される。しかし、これらの機器は、典型的にサイズが非常に小さい最終フォームファクタ電話プラットフォームにおいて用いることが難しく、受信機クロックドリフトのこのような特徴付けには時間及び労力がかかる。更に、このような特徴付けは、ナビゲーションシステム受信機の工場製造段階の間、又はベンチ特徴付けなどの段階の間達成することが困難である。

【0011】

幾つかの実施例において、ナビゲーションシステム受信機は、同じ電子的プラットフォームにおいて、例えば、ワイヤレスＬＡＮ、ブルートゥース、及び同様のもの等、他のトランシーバに近接している。これらの他のトランシーバのオペレーションは、加熱効果に起因して電子的プラットフォームにおける急速な温度変化となり得、これは、ナビゲーションシステム受信機の性能に影響を与える恐れのあるクロックドリフトとなる。従って、他のトランシーバとのナビゲーションシステム受信機の種々の同時オペレーションのシナリオ下でクロックドリフトプロファイルを特徴付ける／判定することが重要である。

【0012】

この技術の種々の実施例は、現在得ることのできない利点を提供することに加えて、上記の及び他の制約を克服するために受信機クロックに関連付けられるドリフトを特徴付ける／判定することができるナビゲーションシステム受信機においてテスト回路を統合するための解決策を提供する。例えば、種々の実施例は、ナビゲーションシステム受信機における受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルを判定するために用いられ得るテスト回路を包含するナビゲーションシステム受信機を提供する。この技術の種々の実施例が、図１〜図４に関連して本明細書に開示されている。

【0013】

図１は、一実施例に従った、受信機クロックのドリフトプロファイルの判定を促進させることが可能な例示のナビゲーションシステム受信機１００のブロック図である。ナビゲーションシステム受信機１００は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）システムなどのナビゲーション衛星から、位置、タイミング、及び他のナビゲーション情報を受け取ることができる。ナビゲーションシステム受信機１００の例は、これらに限らないが、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機、ＧＬＯＮＡＳＳ（Globalnaya Navigatsionnay Sputnikovaya Sistema）受信機、Ｇａｌｉｌｅｏ（商標）受信機、及び他のナビゲーションシステム受信機を含む。受信機１００の図の詳細は単に例示の目的で提供されており、他の実施例が、一層少ない又は一層多い構成要素、及び対応する相互接続を含み得ることに留意されたい。

【0014】

アンテナ１０５が、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、及び同様のものなど、１つ又は複数の衛星システムのＧＮＳＳ衛星から複数の衛星信号を受信するように構成される。例示の一実施例において、フロントエンド処理ブロック１１０が、ＧＰＳ又はＧａｌｉｌｅｏなどの符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）で、及びＧＮＳＳ衛星信号の一種であるＧＬＯＮＡＳＳなどの周波数分割多重化（ＦＤＭ）で動作するように設計され得る。一実施例に従って、全ての衛星信号の組み合わせが、「受信した信号」又は「無線周波数（ＲＦ）信号」と呼ばれる。アンテナ１０５は、ＲＦ信号をフロントエンド処理ブロック１１０に提供するように構成される。フロントエンド処理ブロック１１０は種々の方式で構成される。フロントエンド処理ブロック１１０は、一例として示されており、図１に示す構成要素より多くの構成要素及びそれらの他の相互接続を含み得る。この実施例において、フロントエンド処理ブロック１１０は、ＲＦ信号を増幅するアンテナ１０５からの信号にアクセスするように構成されるＲＦ増幅器１１５を含む。一例において、ＲＦ増幅器１１５は低ノイズ増幅器とし得る。幾つかの実施例において、ＲＦ増幅器１１５は、マッチングネットワークブロック（図示せず）と共に表面音響波（ＳＡＷ）フィルタなどの高性能フィルタを介してアンテナ１０５から信号を受け取る。

【0015】

フロントエンド処理ブロック１１０は、ＲＦ信号のキャリア周波数を一層低い周波数（例えば、中間周波数（ＩＦ））まで下げるため１つ又は複数のレベルのダウンコンバージョンを実行するように構成される。例えば、受信機１００は、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換するように構成されるミキサー１２０を含む。ミキサー１２０は、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換するため局部発振器（ＬＯ）／位相ロックループ（ＰＬＬ）１２５からの信号を用いる。ＬＯ／ＰＬＬ１２５は典型的に、クロック源１３０からのクロック信号を受け取り、ミキサー１２０に供給される局部発振器信号を生成する。クロック源１３０の例には、これらに限らないが、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、結晶発振器、又はナビゲーションシステム受信機１００内部の発振器に結合される結晶が含まれる。フィルタ１３５がＩＦ信号をフィルタし、これはＩＦ増幅器１４０により更に増幅される。一実施例において、ＩＦ増幅器１４０の出力はアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１４５に供給される。ＡＤＣ１４５は、受信したＩＦ信号をデジタルサンプルに変換するように構成される。

【0016】

受信機１００は、位置信号処理ロジック１５０及びプロセッサ１６０を更に含み、これらは、ＲＦ信号内で搬送される情報及びデータビットを抽出するために、デジタル化されたベースバンド信号を処理するように構成される。一実施例において、位置信号処理ロジック１５０は、プロセッサ１６０として具現化され得るか、又はプロセッサ１６０内に統合され得る。プロセッサ１６０は、処理効率を増大させるためのキャッシュなど、内部又は外部メモリを有し得る。プロセッサ１６０は、多数のメモリユニット（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、又は他の種類のメモリ）及び入力／出力サブシステムなど、幾つかの他の構成要素にインタフェースされ得るが、説明を簡潔にするため、これらの構成要素は図示しない。これらのメモリは、天体暦（ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）データ、暦（ａｌｍａｎａｃ）データ、最後の既知の場所、及び同様のものなどの位置決め関連情報をストアするため、プロセッサ１６０により用いられる。メモリは更に、プロセッサ１６０により実行されるべきプログラム命令をストアするようにも構成され得る。プロセッサ１６０は更に、外部デバイスと通信するため入力／出力サブシステムに動作可能に接続又は結合される。

【0017】

この技術のこの実施例において、受信機１００はテスト回路１７０を含む。一実施例において、テスト回路１７０は、オンボード設計として実装されるか又はナビゲーションシステム受信機１００に内蔵される。代替として、テスト回路１７０は代わりに、ナビゲーションシステム受信機１００と結合され得るか、又はナビゲーションシステム受信機１００に接続され得る。

【0018】

テスト回路１７０は、テスト信号を受信するように、及びテスト信号の検出及び追跡に基づいて受信機クロックに関連付けられるドリフトの判定を促進させるように構成される。一実施例において、テスト信号は、正弦波信号など、少なくとも一つの連続波（ＣＷ）信号を含む。ＣＷ信号は、受信機１００と通信可能に結合される外部信号源から受信される。幾つかの実施例において、テスト信号は、その信号がアンテナ１０５によりピックアップされるように、信号源からナビゲーションシステム受信機１００に放射される。別の実装において、テスト信号は、有線接続を介して直接的にフロントエンド処理ブロック１１０に接続される。

【0019】

幾つかの実施例において、テスト回路１７０は、フロントエンド処理ブロック１１０の出力からテスト信号のサンプルを受け取る。例えば、テスト回路１７０は、ＡＤＣ１４５の出力と結合されるか又はＡＤＣ１４５の出力に接続される。テスト回路１７０は、ＣＷ信号を含むテスト信号のサンプルを受け取るように構成される。テスト回路１７０は更に、テスト信号の受信したサンプルに基づいて受信機クロックに関連付けられる初期周波数オフセットを判定するように構成される。このような一実施例において、テスト回路１７０は、初期周波数オフセットを判定するように構成される周波数検出モジュールを含む。一実施例において、周波数検出モジュールは、テスト信号の周波数ドメイン表示を得るためテスト信号のサンプルの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する。その後、テスト信号の周波数ドメイン表示におけるＣＷ信号に関連付けられるピークが検出される。テスト回路１７０は更に、初期周波数オフセットを用いてＣＷ信号のパラメータを追跡するように構成される。例えば、テスト回路１７０は、適切な構成要素又は回路要素を用いてＣＷ信号の周波数及び位相の少なくとも１つを追跡するように構成される。適切な構成要素又は回路要素は、これらに限らないが、周波数ロックループ（ＦＬＬ）及び／又は位相ロックループ（ＰＬＬ）を含む。テスト回路１７０は更に、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルを判定するためパラメータの追跡された情報を外部ホストに供給するように構成される。例えば、ＣＷ信号の周波数は、特定の期間の間周期的にレポートされ、時間にわたる周波数のこのレポートは、受信機クロック（例えば、ＴＣＸＯクロック）に関連付けられるドリフトプロファイルを表す。別の実施例において、時間にわたりレポートされた周波数は、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルの判定のため外部ホストに供給される。

【0020】

テスト回路１７０は、電子的要素及び回路の相互接続、及び特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタルシグナルプロセッサユニット、特定目的チップ、及び同様のものなどのモジュールとして実装され得る。テスト回路１７０の例示の一実施例を図２に関連して更に詳細に説明する。

【0021】

ここで図２を参照すると、ドリフトプロファイル判定テスト回路２００が一実施例に従って示されている。ドリフトプロファイル判定テスト回路２００（以降では「テスト回路２００」と称する）が、一実施例に従ったテスト回路１７０の一例である。例示の一実装に従って、テスト回路２００は、ナビゲーションシステム受信機（例えば、ＧＰＳ受信機）の内蔵構成要素とし得る。幾つかの例示の実施例において、テスト回路２００は、個別の個体とし得、ナビゲーションシステム受信機の受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルの判定を促進させるためナビゲーションシステム受信機に結合され得る。テスト回路２００に示す構成要素の幾つかは、任意選択とし得、その機能は、他の構成要素により、例えば、単独で又は共同して、実行され得る。

【0022】

テスト回路２００は、テスト信号２４５（正弦波信号など、少なくとも１つのＣＷ信号を含む）をテスト回路２００に供給するように構成される信号源２４０に通信可能に結合されるか又は信号源２４０に関連付けられる。１つの形式において、信号源２４０は、有線接続を用いてテスト信号をテスト回路２００に供給する。他の形式において、信号源２４０はテスト信号を放射し、アンテナ１０５などのアンテナがテスト信号を受け取ることができ、テスト信号は、フロントエンド処理ブロック（フロントエンド処理ブロック１１０参照）による処理の後、テスト回路２００にフィードされる。

【0023】

テスト回路２００は、テスト信号の受信したサンプルを収集するように構成されるバッファ２０５を含む。バッファ２０５は、任意のメモリ又はデータストレージ手法を備えて実装され得る。例えば、テスト信号のサンプルをストアすることが可能な一連のレジスタが、サンプルバッファ２０５を実装するために用いられ得る。図２に示す実施例において、テスト回路２００は、バッファ２０５と通信可能に結合される又はバッファ２０５に接続される周波数検出モジュール２１０を含む。一実施例において、周波数検出モジュール２１０はＦＦＴモジュールを含む。ＦＦＴモジュールは、バッファ２０５からテスト信号のサンプルを受け取るように構成される。幾つかの実施例において、バッファ２０５は、任意選択とし得、テスト信号のサンプルは、周波数検出モジュール２１０に直接的にフィードされる。

【0024】

周波数検出モジュール２１０（具体的には、周波数検出モジュール２１０内に存在するＦＦＴモジュール）は、時間ドメインにある受信した信号（例えば、ＣＷ信号を含むテスト信号）に対応する周波数ドメイン表示（例えば、周波数ドメイン信号）を生成するためＦＦＴを実行するように構成される。ＦＦＴは、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は逆変換を実行するための効率的なアルゴリズムである。信号分析において、時間ドメインは、時間に関連する物理的信号の変化を記載するために用いられ、周波数ドメインは、周波数に関連する物理的信号の変化を記載するために用いられる。周波数検出モジュール２１０は、その出力をテスト信号の周波数ドメインデータとして提供するためテスト信号のＦＦＴを実行する。一実施例において、テスト信号（例えば、ＣＷ信号）における注入されたトーンが、周波数検出モジュール２１０により検出される。一実施例において、ＣＷ信号の注入されたトーンは、ＦＦＴモジュール２１０の出力におけるピークに基づいて検出される。一実施例において、ＦＦＴモジュール２１０の出力における検出されたピークの中心周波数が、ＣＷ信号の周波数を提供する。

【0025】

周波数検出モジュール２１０は、ＣＷ信号に対し受信機クロックに関連付けられる初期周波数オフセットを計算するように構成される。１つの形式において、初期周波数オフセットは、ＣＷ信号の検出されたピークとＣＷトーンのピークの予期される位置に基づいて計算される。例えば、テスト信号におけるＣＷ信号の周波数は既に分かっており、ピークの予期される位置が判定され得る。一実施例において、周波数検出モジュール２１０は、ＣＷ信号のピークの予期される位置とＣＷトーンのピークの検出された位置との差を計算するように構成され、計算された差は初期周波数オフセットである。図２に示す実施例において、テスト回路２００は、周波数検出モジュール２１０の出力を受信するように構成される制御ロジック２１５を含む。

【0026】

代替の実施例において、周波数検出モジュール２１０は、受信したＣＷ信号の連続するサンプル間の位相差を見ることによるなど、他の手段を介して（ＦＦＴを用いずに）初期周波数オフセットを計算する。

【0027】

テスト回路２００は、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルを判定するために用いられるＣＷ信号の周波数及び位相の少なくとも１つなどのパラメータを追跡するための追跡ユニット２２０を含む。追跡ユニット２２０の例はＦＬＬ又はＰＬＬである。ＦＬＬなどの追跡ユニット２２０は、周波数検出モジュール２１０及び制御ロジック２１５と結合されるか又はこれらに接続される。

【0028】

一実施例において、制御ロジック２１５は、計算された初期周波数オフセットで、ＦＬＬなどの追跡ユニット２２０を初期化するように、及びＣＷ信号の周波数を追跡するためＦＬＬにＣＷ信号上の追跡ループを実行させるように構成される。同様に、追跡ユニット２２０がＰＬＬである実施例において、制御ロジック２１５は、ＣＷ信号の位相を追跡するためＰＬＬにＣＷ信号上の追跡ループを実行させる。一実施例において、制御ロジック２１５は、所定の時間インタバルの間、ＦＬＬ／ＰＬＬにＣＷ信号を追跡させる。別の実施例において、制御ロジック２１５は、受信機クロック（例えば、ＴＣＸＯクロック）の判定のためＣＷ信号の周波数／位相を周期的にレポートする。時間にわたる周波数及び／又は位相のレポートは、ＴＣＸＯクロックのドリフトプロファイルを表す。更に別の実施例において、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルは、パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）又はパーツ・パー・ビリオン（ｐｐｂ）で測定される。ここで、単一パーツ・パー・ミリオンは、その公称周波数が１メガヘルツ（ＭＨｚ）であるＴＣＸＯクロックの周波数の１ヘルツ（Ｈｚ）の周波数ドリフトを表し、単一パーツ・パー・ビリオンは、１ＭＨｚの公称周波数を有するＴＣＸＯクロックに対する１ｍＨｚ（ミリヘルツ）のドリフトを表す。

【0029】

幾つかの実施例において、制御ロジック２１５は、時間に関連したパラメータの追跡された情報を受信することができるホストプロセッサ２５０に通信可能に接続されるか又はホストプロセッサ２５０に関連付けられるように構成される。そのような実施例では、ホストプロセッサ２５０は、追跡されたパラメータに基づいて受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルを判定するように構成される。幾つかの実施例において、制御ロジック２１５はテスト回路２００に存在せず、制御ロジック２１５の機能はホストプロセッサ２５０によって実行される。これらの実施例において、ホストプロセッサ２５０は、周波数検出モジュール２１０及び追跡ユニット２１５と直接的に結合されるか又は周波数検出モジュール２１０及び追跡ユニット２１５に接続される。幾つかの実施例において、テストモードがホストプロセッサ２５０からソフトウェアメッセージを介して指令され、これが、ＣＷ信号を追跡するためナビゲーションシステム受信機内のテスト回路２００を起動させ、追跡された情報は、受信機クロック（例えば、ＴＣＸＯクロック）に関連付けられるドリフトプロファイルを判定するためホストプロセッサ２５０により受信される。時間にわたる典型的なドリフトプロファイルの例示的図面を図３に示す。ここで図３を参照すると、１０秒期間にわたるクロックの周波数ドリフトの一例がｐｐｂで示されている。プロット３０２は、時間軸で（X軸）及びｐｐｂでの周波数ドリフトで（Y軸）示される、ドリフトプロファイルを表す。

【0030】

再び図２を参照すると、追跡ユニット２２０がＦＬＬ及びＰＬＬの例で説明していることに留意されたい。しかし、このような説明は一例として示される。実際、追跡ユニットは、ＦＬＬ及びＰＬＬに限定されず、追跡ユニットの種々の可能な構成が実装され得る。更に、追跡ユニット２２０、周波数検出モジュール２１０、及び制御ロジック２１５は、コンピュータプログラム命令を備えた又は備えない、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、デジタルシグナルプロセッサユニット、特定目的チップ、及び同様のものうちの任意のもの又はそれらの組み合わせを用いて実装され得る。

【0031】

図４は、この技術の一実施例において、ナビゲーションシステム受信機における受信機クロックのドリフトプロファイルの判定が促進される方式を示すフローチャートである。例示の目的のため、このフローチャートは、図１及び図２のデバイス及び構成要素に関連して、及び受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルの判定を促進させるためテスト回路を含むナビゲーションシステム受信機に関連して説明する。しかし、本明細書に記載の種々の特徴は、他の環境において及び他の構成要素を用いて実装され得る。また、このフローチャートにおける工程は例示の目的のため特定のシーケンスにおいて説明している。工程の異なるシーケンスを用いる代替の実施例も、この技術の幾つかの側面の趣旨及び範囲から逸脱することなく実装され得る。

【0032】

４０２で、方法４００は、ナビゲーションシステム受信機においてテスト信号のサンプルを受け取ることを含む。一実施例において、テスト信号は少なくとも一つのＣＷ信号を含む。図２に関連して説明するように、テスト信号は、外部信号源から直接有線接続を介して受信されるか、又は放射として受信される。別の実施例において、テスト信号は、ナビゲーションシステム受信機（例えば、ＧＰＳ受信機）に結合されるか又はそれに関連付けられるＲＦアンテナにより、又は有線接続により受信される。一実施例において、ＣＷ信号は、正弦波信号であり、中心周波数を有する。

【0033】

４０４において、方法４００は、テスト信号の受信したサンプルに基づいて受信機クロックの初期周波数オフセットを判定することを含む。一実施例において、初期周波数オフセットは、ブロック４０６、４０８、及び４１０によって判定される。４０６において、方法４００は、テスト信号に対応する検出可能周波数ピークを含む周波数ドメイン表示にアクセスすることを含む。周波数ドメイン表示は、テスト信号のＦＦＴを実行することにより得られる。４０８において、方法４００は、それぞれ、ピークの予期される位置と検出された位置を反映する、第１及び第２の値にアクセスすることを含む。第１の値は、ＣＷ信号に対応するピークの予期される位置に対応する。ＣＷ信号の周波数が既知であるため、ピークの予期される位置は、既に分かっており、アクセスされる。第２の値は、周波数ドメイン表示におけるＣＷ信号に対応するピークの検出された位置に対応する。４１０において、方法４００は、ＣＷ信号に対し受信機クロックに関連付けられる初期周波数オフセットを判定することを含む。初期周波数オフセットは、第１及び第２の値間の差に基づいて判定される。例えば、一実施例において、初期周波数オフセットは、ＣＷ信号のピークの予期される位置とＣＷ信号ピークの検出された位置との差として計算される。

【0034】

４１２において、方法４００は、初期周波数オフセットを用いてＣＷ信号のパラメータを追跡することを含む。パラメータは、ＣＷ信号の周波数及び位相の少なくとも１つである。例えば、図２に関連して説明するように、ＣＷ信号の周波数及び／又は位相は、ＦＬＬ及び／又はＰＬＬにより追跡される。一実施例において、初期周波数オフセットもパラメータであり、これも追跡される。ここで、初期周波数オフセットの追跡とは、受信したＣＷ信号から周波数オフセットを周期的に判定することを指す。幾つかの実施例において、周波数オフセットは、所定の又はカスタマイズされた非周期的インタバルでも判定される。

【0035】

更に、４１４において、方法４００は、ＣＷ信号のパラメータの追跡に基づいて受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルの判定を促進させることを含む。例えば、ＣＷ信号の周波数は、時間に関連して、例えば所定のインタバルで、追跡される。ＣＷ信号の追跡された周波数は、受信機クロック（例えば、ＴＣＸＯクロック）に関連付けられるドリフトプロファイルを判定する／特徴付けるため時間に関連してレポートされる。幾つかの実施例において、周波数及び位相などのパラメータの追跡された値は、ホストプロセッサ１１０などの外部処理／演算デバイスに供給される。これらの実施例において、時間に関連するパラメータの追跡された値は、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルを判定するためホストプロセッサ１１０により用いられる。

【0036】

４１４において、方法４００は、初期周波数オフセットの追跡に基づいて受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルの判定を促進させる。初期周波数オフセットは、受信したＣＷ信号から周波数オフセットを周期的に判定することにより時間にわたって追跡され、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルは、追跡された周波数オフセット値によって判定される。周波数オフセットの追跡された値は、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルを判定するためにこれらの値を用いるホストプロセッサ１１０などの外部処理／演算デバイスに供給される。

【0037】

以下に記載する特許請求の範囲、その解釈又は適用をいかなる方式においても制限することなく、本明細書に開示する例示の実施例の１つ又は複数の利点は、ナビゲーションシステム受信機に統合され得るテスト回路を提供することである。種々の実施例は、テスト回路がデバイスプラットフォームに既に統合されているため、シンプルでユーザに使いやすい方式で、ＴＣＸＯクロックなどの受信機クロックのドリフトプロファイルの判定を促進させる。種々の実施例は、高価で嵩張る外部機器を含まず、そのためコンパクトなフォームファクタ電話プラットフォームに関連付けられる困難性を有さない。この技術の種々の実施例により、工場製造テスト及びベンチ特徴付けなどの段階中のドリフトプロファイルの判定が可能となる。ホストプロセッサからのソフトウェアメッセージを介してテストモードが指令され、これは、受信機クロックに関連付けられるドリフトプロファイルをレポートするためナビゲーションシステム受信機におけるテスト回路を起動させる。このようなプロセスは、工場製造段階中ナビゲーションシステム受信機の大量テストのためにスケーリング可能である。この技術の種々の実施例は、ナビゲーションシステム受信機の設計段階において助けとなる。例えば、受信機クロックに関連付けられる判定されたドリフトが、対応するナビゲーションシステム受信機の性能に影響を与え得る或る限界を超える場合、緩和措置が取られ得る。このような緩和措置は、これらに限らないが、基板設計最適化、ＴＣＸＯ配置変更、及び熱的シールディングを含む。この技術に関連して提供されるテスト回路及び方法は、クロックドリフトのこのような判定を促進させる。

【0038】

当業者であれば、本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び多くの他の実施例が可能であることが分かるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】