发明名称 射频定位系统之改良
摘要 本发明可于提供定位服务之CDMA通信网路中藉由每个发射器201、202、203之分离的取样装置2044、20、20206来克服收讯的问题,每个取样装置皆可传送仅由相应之发射器所发射之代表值给计算装置208。在计算装置208中针对行动终端机207所回传之代表值与最清晰之发射器中的取样装置所回传之代表值进行交互关联运算,并且藉由行动终端机207所回传之代表值之模糊部份中扣除最清晰信号之模糊预估值,以便尽可能地降低该模糊预估值对其余信号所产生的影响。可以反覆地进行该等交互关联步骤与扣除步骤,直到无法抽取出任何可用的信号为止。
申请公布号 TWI251084 申请公布日期 2006.03.11
申请号 TW092114266 申请日期 2003.05.27
申请人 剑桥位置系统有限公司 发明人 彼得 詹姆士 都费-史密斯;麦克伦 大卫 麦克罗森;约翰 克里斯夫 克拉克;罗勃特 威伦 罗威
分类号 G01S5/00 主分类号 G01S5/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用以找出一通信网路之复数个发射器中至 少其中一发射器所发射之信号且被连接于一终端 机中之接收器所接收到之信号间的时间偏移量的 方法,该方法包括下面的步骤: (a)于该终端机处产生该接收器从该等发射器所接 收到之信号的代表値区段; (b)产生该等发射器中第一发射器所发射之信号的 第一代表値区段,产生该等发射器中第二发射器所 发射之信号的第二代表値区段,每个区段皆会于时 间中与于该终端机处所产生的区段发生重叠; (c)使用与第一区段以及于步骤(a)中于该终端机处 所产生之区段相关的第一函数以计算于该终端机 处从该第一发射器中所接收到之信号的模糊预估 値; (d)使用与第一区段以及于步骤(a)中于该终端机处 所产生之区段相关的第二函数以产生一模糊终端 机区段; (e)从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値以产 生一模糊剩余代表値;以及 (f)预估该模糊剩余代表値与该第二区段间的时间 偏移量。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中用以产生模糊 预估値的第一函数系该等发射器中第一发射器所 发射之信号的第一代表値区段(「第一区段」)以 及该接收器从该等发射器所接收到之信号之代表 値区段(「终端机区段」)与该第一区段之交互关 联运算结果的卷积函数。 3.如申请专利范围第2项之方法,其中该交互关联运 算系一藉由增强该交互关联函数中有意义成份而 产生之窗型交互关联运算。 4.如申请专利范围第1、2或3项之方法,其中用以产 生模糊终端机区段的第二函数系为该终端机区段 与该第一区段之自关联曲线间的卷积函数。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中该模糊剩余代 表値可与该等发射器中第二发射器所发射之信号 的第二代表値区段(「第二区段」)进行交互关联 运算以预估该时间偏移量。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中该等第一与第 二区段系产生于个别的第一发射器与第二发射器 中。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中可于连接至该 等个别发射器中的一个以上取样装置中或是其它 位置中产生该等第一与第二区段。 8.如申请专利范围第1项之方法,其中可利用与该等 发射信号相关之网路所供应之资讯以于该通信网 路中或其它地方之任何位置处所执行的电脑程式 来产生该等第一与第二区段。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中于该终端机处 之接收器所接收到之信号的代表値区段可于被传 送至计算装置前先记录于该终端机中。 10.如申请专利范围第1项之方法,其中可将于该终 端机处之接收器所接收到之信号的代表値区段即 时地传输给该计算装置并且同时加以记录。 11.如申请专利范围第1项之方法,其中于被连接至 该终端机之接收器处所接收到之信号的代表値可 率先被转换成该接收器中之基频的接收信号的数 位化数値。 12.如申请专利范围第1项之方法,其中由发射器所 发射之信号的代表値可率先被转换成基频的发射 信号的数位化数値。 13.一种可用以找出一通信网路之复数个发射器中 至少其中一发射器所发射之信号且被连接于一终 端机中之接收器所接收到之信号的成份相对于该 终端机内之参考値的时间偏移量的方法,该方法包 括下面的步骤: (a)于该终端机处产生该接收器从该等发射器所接 收到之信号的代表値区段(「终端机区段」); (b)产生另一发射器所发射之信号的代表値区段(「 发射器区段」),该区段会于时间中与于该终端机 处所产生的区段发生重叠; (c)使用与该发射器区段及该终端机区段相关的第 一函数以计算于该终端机处从该另一发射器中所 接收到之信号的模糊预估値; (d)使用与该发射器区段及该终端机区段相关的第 二函数以产生一模糊终端机区段; (e)从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値以产 生一模糊剩余代表値;以及 (f)预估该模糊剩余代表値与该信号成份间的时间 偏移量。 14.如申请专利范围第13项之方法,其中用以产生模 糊预估値的第一函数系该发射器区段以及该终端 机区段与该发射器区段之交互关联运算结果的卷 积函数。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中该交互关联 运算系藉由增强该交互关联函数中有意义成份而 产生之窗型交互关联运算。 16.如申请专利范围第13、14或15项之方法,其中用以 产生模糊终端机区段的第二函数系该终端机区段 与该发射器区段之自关联曲线间的卷积函数。 17.如申请专利范围第13项之方法,其中本发明第二 项观点中该等发射信号的已知成份为指示码。 18.如申请专利范围第13项之方法,其中于预估该时 间偏移量之前可藉由与另一函数进行卷积运算来 模糊化该等已知的信号成份。 19.如申请专利范围第13项之方法,其中可于该发射 器处产生由该发射器所发射之信号的代表値区段 。 20.如申请专利范围第13项之方法,其中可于连接至 该等个别发射器中的一个以上取样装置中或是其 它位置中产生由该发射器所发射之信号的代表値 区段。 21.如申请专利范围第13项之方法,其中可利用与该 等发射信号相关之网路所供应之资讯,以于该通信 网路中(或其它地方)任何位置处所执行的电脑程 式来产生该发射器所发射之信号的代表値区段。 22.如申请专利范围第13项之方法,其中于该终端机 处之接收器所接收到之信号的代表値区段可于被 传送至计算装置前先记录于该终端机中。 23.如申请专利范围第13项之方法,其中可将于该终 端机处之接收器所接收到之信号的代表値区段即 时地传输给该计算装置并且同时加以记录。 24.如申请专利范围第13项之方法,其中于被连接至 该终端机之接收器处所接收到之信号的代表値可 能系率先被转换成该接收器中之基频的接收信号 的数位化数値。 25.如申请专利范围第13项之方法,其中由发射器所 发射之信号的代表値可能系率先被转换成基频的 发射信号的数位化数値。 26.一种包含用以实现申请专利范围第1至25项中任 一项之方法的处理构件的装置。 27.一种用以找出一通信网路之复数个发射器中至 少其中一发射器所发射之信号且被连接于一终端 机中之接收器所接收到之信号间的时间偏移量的 装置,该装置包括: (a)用以于该终端机处产生该接收器从该等发射器 所接收到之信号的代表値区段的处理构件; (b)用以产生该等发射器中第一发射器所发射之信 号的第一代表値区段以及产生该等发射器中第二 发射器所发射之信号的第二代表値区段的处理构 件,每个区段皆会于时间中与于该终端机处所产生 的区段发生重叠; (c)用以利用与第一区段以及于步骤(a)中于该终端 机处所产生之区段相关的第一函数计算出于该终 端机处从该第一发射器中所接收到之信号的模糊 预估値的处理构件; (d)用以利用与第一区段以及于步骤(a)中于该终端 机处所产生之区段相关的第二函数产生一模糊终 端机区段的处理构件; (e)用以从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値 用以产生一模糊剩余代表値的处理构件;以及 (f)用以预估该模糊剩余代表値与该第二区段间的 时间偏移量的处理构件。 28.一种用以找出一通信网路之复数个发射器中至 少其中一发射器所发射之信号且被连接于一终端 机中之接收器所接收到之信号的成份相对于该终 端机内之参考値的时间偏移量之装置,该装置包括 : (a)用以于该终端机处产生该接收器从该等发射器 所接收到之信号的代表値区段(「终端机区段」) 的处理构件; (b)用以产生另一发射器所发射之信号的代表値区 段(「发射器区段」)的处理构件; (c)用以利用与该发射器区段及该终端机区段相关 的第一函数来计算出于该终端机处从该另一发射 器中所接收到之信号的模糊预估値的处理构件; (d)用以利用与该发射器区段及该终端机区段相关 的第二函数来产生一模糊终端机区段的处理构件; (e)用以从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値 来产生一模糊剩余代表値的处理构件;以及 (f)用以预估该模糊剩余代表値与该信号成份间的 时间偏移量的处理构件。 29.一种电信终端机,其包含用以找出一通信网路之 复数个发射器中至少其中一发射器所发射之信号 且被连接于一终端机中之接收器所接收到之信号 间的时间偏移量的装置,该装置包括: (a)用以于该终端机处产生该接收器从该等发射器 所接收到之信号的代表値区段的处理构件; (b)用以利用与于步骤(a)中于该终端机处所产生之 区段相关的第一函数计算出于该终端机处从该第 一发射器中所接收到之信号的模糊预估値的处理 构件,由该等发射器中第一发射器所发射之信号的 第一代表値区段于时间中会与于该终端机处所产 生的区段发生重叠,并且会被传送至该终端机; (c)用以利用与第一区段以及于步骤(a)中于该终端 机处所产生之区段相关的第二函数产生一模糊终 端机区段的处理构件; (d)用以从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値 用以产生一模糊剩余代表値的处理构件;以及 (e)用以预估该模糊剩余代表値与由该等发射器中 第二发射器所发射之信号的第二代表値区段间的 时间偏移量的处理构件,该第二代表値区段于时间 中会与于该终端机处所产生的区段发生重叠,并且 会被传送至该终端机。 30.一种电信终端机,其包含用以找出一通信网路之 复数个发射器中至少其中一发射器所发射之信号 且被连接于一终端机中之接收器所接收到之信号 的成份相对于该终端机内之参考値的时间偏移量, 该装置包括: (a)用以于该终端机处产生该接收器从该等发射器 所接收到之信号的代表値区段(「终端机区段」) 的处理构件; (b)用以利用与该终端机区段以及于被传送给该终 端机之另一发射器所发射之信号的代表値区段(「 发射器区段」)相关的第一函数计算出于该终端机 处从另一发射器中所接收到之信号的模糊预估値 的处理构件; (c)用以利用与该发射器以及该终端机区段相关的 第二函数产生一模糊终端机区段的处理构件; (d)用以从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値 来产生一模糊剩余代表値的处理构件;以及 (e)用以预估该模糊剩余代表値与由该信号成份间 的时间偏移量的处理构件。 31.一种用以找出一通信网路之复数个发射器中至 少其中一发射器所发射之信号且被连接于一终端 机中之接收器所接收到之信号间的时间偏移量的 通信网路,该通信网路包括: (d)一计算装置或多个计算装置; (e)一终端机,其具有一连接至该终端机之射频接收 器,用以产生由该射频接收器接收自该通信网路之 发射器的信号的代表値区段的构件,以及用以将该 区段传送给该计算装置或该等计算装置的构件; (f)与该等发射器中第一与第二发射器相关的取样 装置,用以产生由该个别发射器所发射之信号的第 一与第二代表値区段,每个区段皆会于时间中与于 该终端机处所产生的区段发生重叠,以及用以将于 该等发射器处所产生之代表値区段传送给该计算 装置或该等计算装置; 该计算装置或该等计算装置可用以实施; 1使用与第一区段以及于该终端机处所产生之区段 相关的第一函数以计算于该终端机处从该第一发 射器中所接收到之信号的模糊预估値; 2使用与第一区段以及于该终端机处所产生之区段 相关的第二函数以计算一模糊终端机区段; 3从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値以产生 一模糊剩余代表値; 4计算该模糊剩余代表値与该第二区段间的时间偏 移量。 32.一种用以找出一通信网路之复数个发射器中至 少其中一发射器所发射之信号且被连接于一终端 机中之接收器所接收到之信号的成份相对于该终 端机内之参考値的时间偏移量的通信网路,该网路 包括: (d)一计算装置或多个计算装置; (e)一终端机,其具有一连接至该终端机之射频接收 器,用以产生由该射频接收器接收自该通信网路之 发射器的信号的代表値区段(「终端机区段」)的 构件,以及用以将该区段传送给该计算装置或该等 计算装置的构件; (f)与另一发射器相关的取样装置,用以产生由该另 一发射器所发射之信号的代表値区段(「发射器区 段」),该区段会于时间中与于该终端机处所产生 的区段发生重叠,以及用以将于该另一发射器处所 产生之代表値区段传送给该计算装置或该等计算 装置; 该计算装置或该等计算装置可用以实施: 1使用与该发射器区段及该终端机区段相关的第一 函数以计算于该终端机处从该另一发射器中所接 收到之信号的模糊预估値; 2使用与该发射器区段及该终端机区段相关的第二 函数以计算一模糊终端机区段; 3从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値来产生 一模糊剩余代表値; 4计算该模糊剩余代表値与该信号成份间的时间偏 移量。 33.一种使用于一通信网路中的计算装置,其包括一 终端机,该终端机具有一与其相连接之射频接收器 ,用以产生由该射频接收器接收自该通信网路之发 射器的信号的代表値区段的构件,以及用以将该区 段传送给该计算装置或该等计算装置的构件;与该 等发射器中第一与第二发射器相关的取样装置,用 以产生由该个别发射器所发射之信号的第一与第 二代表値区段,每个区段皆会于时间中与于该终端 机处所产生的区段发生重叠,以及用以将于该等发 射器处所产生之代表値区段传送给该计算装置或 该等计算装置, 该计算装置或该等计算装置可用以实施; 1使用与第一区段以及于该终端机处所产生之区段 相关的第一函数以计算于该终端机处从该第一发 射器中所接收到之信号的模糊预估値; 2使用与第一区段以及于该终端机处所产生之区段 相关的第二函数以计算一模糊终端机区段; 3从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値,用以 产生一模糊剩余代表値; 4计算该模糊剩余代表値与该第二区段间的时间偏 移量。 34.一种使用于一通信网路中的计算装置,其包括一 终端机,该终端机具有一与其相连接的射频接收器 ,用以产生由该射频接收器接收自该通信网路之发 射器的信号的代表値区段(「终端机区段」)的构 件,以及用以将该区段传送给该计算装置或该等计 算装置的构件;以及一与另一发射器相关的取样装 置,用以产生由该另一发射器所发射之信号的代表 値区段(「发射器区段」),该区段会于时间中与于 该终端机处所产生的区段发生重叠,以及用以将于 该另一发射器处所产生之代表値区段传送给该计 算装置或该等计算装置; 该计算装置或该等计算装置可用以实施; 1利用与该发射器区段及该终端机区段相关的第一 函数来计算出于该终端机处从该另一发射器中所 接收到之信号的模糊预估値; 2利用与该发射器区段及该终端机区段相关的第二 函数来计算出一模糊终端机区段; 3从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値来产生 一模糊剩余代表値; 4计算该模糊剩余代表値与该信号成份间的时间偏 移量。 35.一种电脑可读取记录媒体,用以实体化一电脑程 式,该电脑程式包括可用以执行如申请专利范围第 33项之计算装置之步骤的电脑程式码构件。 36.一种电脑可读取记录媒体,用以实体化一电脑程 式,该电脑程式包括可用以执行如申请专利范围第 34项之计算装置之步骤的电脑程式码构件。 37.一种用以计算一通信网路中一行动终端机之位 置之方法,该通讯网路用以进行找出一通信网路之 复数个发射器中至少其中一发射器所发射之信号 且被连接于一终端机中之接收器所接收到之信号 间的时间偏移量,该方法包括下列的步骤: (a)于该终端机处产生该接收器从该等发射器所接 收到之信号的代表値区段; (b)产生该等发射器中第一发射器所发射之信号的 第一代表値区段,产生该等发射器中第二发射器所 发射之信号的第二代表値区段,每个区段皆会于时 间中与于该终端机处所产生的区段发生重叠; (c)使用与第一区段以及于步骤(a)中于该终端机处 所产生之区段相关的第一函数以计算于该终端机 处从该第一发射器中所接收到之信号的模糊预估 値; (d)使用与第一区段以及于步骤(a)中于该终端机处 所产生之区段相关的第二函数以产生一模糊终端 机区段; (e)从该模糊终端机区段中扣除该模糊预估値以产 生一模糊剩余代表値;以及 (f)预估该模糊剩余代表値与该第二区段间的时间 偏移量。 图式简单说明: 图1为一二维通信系统的几何图,其中所有的发射 器以及该行动终端机皆位于同一平面中; 图2为一简化的UMTS通信网路; 图3为该UMTS网路中每个节点B于该指示码频道(CPICH) 上所使用之主变频码的参考备份与该接收信号记 录的关联运算结果; 图4为一终端机所接收到之记录与该等发射信号记 录之交互关联运算结果; 图5为所到量到之记录以及预估记录; 图6为一剩余记录与该子发射信号记录之交互关联 运算结果; 图7为另一剩余记录与一发射信号记录之交互关联 运算结果;以及 图8为另一简化的通信网路。
地址 英国