Architecture for a GPS multipath analyzer

Abstract

Tällä hetkellä ainoa luotettavasti ja maailmanlaajuisesti toimiva paikannusjärjestelmä on GPS, joten se mitä todennäköisimmin tulee olemaan osana matkapuhelimien paikannusta. GPS järjestelmän antama paikannustarkkuus ei välttämättä kuitenkaan riitä, etenkään kaupunkiympäristössä, jossa monitiesignaalit heikentävät paikannustarkkuutta. - Tämän työn tarkoituksena on määritellä prototyypin arkkitehtuuri analysaattorille, jonka avulla nämä monitiesignaalikomponentit saadaan aiempaa paremmin havannoitua sekä erotettua vastaanotettavasta signaalista paremman paikannustuloksen saamiseksi. Ennen varsinaista arkkitehtuurisuunnittelua tarvittavat taustatiedot hankittiin. Perustiedot GPS-signaalin rakenteesta, GPS-vastaanottimista sekä monitiesignaaleista ja niiden vaikutuksesta paikantamiseen opeteltiin. Arkkitehtuurin suunnittelu oli melko suoraviivaista, koska algoritmista on selkeästi eroteltavissa toisistaan riippumattomat päätoiminnot omiksi lohkoikseen. Korkean tason toiminnalinen määrittely tehtiin jokaiselle arkkitehtuurin lohkolle. Lohkojen määrittelyjen lisäksi määriteltiin käytettävät lohkojen väliset väylät sekä protokollat joilla informaatio siirretään lohkoj en välillä sekä arkkitehtuurin ja käyttäjän välillä. /Kir10

At this time the only globally working reliable positioning system is the Global Positioning System, thus it will very probably be a part of positioning method of mobile devices.The accuracy of GPS system will not necessarily be great enough especially in urban environments where multipath signals decrease the accuracy. The goal of this thesis is to specify a prototype architecture for an analyzer that recognizes the multipath components from the received signal. Then the result of this analyzer can be used to neutralize the multipath effect and so to improve the accuracy.Before the architecture specification the needed background information was collected. Basic information of the GPS signal structure, GPS receivers, multipath signals and their effect on positioning was learned.The specification process was straightforward since the algorithm is clearly dividable to a few independent blocks that handle the main functionalities of the algorithm. For each block of the architecture a high-level specification was made. Also the buses between the blocks and the protocols used in data transfers between the blocks and between the architecture and the user were defined.