[發(fā)明專利]用于估計(jì)到達(dá)方向的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080067527.6
• 申請(qǐng)日: 2010-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN102947722A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·O·瓦拉康加斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾基亞公司
• 主分類號(hào): G01S3/48
• 分類號(hào): G01S3/48;G01S3/72;H04B7/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 酆迅

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)一般涉及到達(dá)方向的估計(jì)。

背景技術(shù)

無(wú)線電發(fā)射機(jī)定位，也被稱為到達(dá)方向(DoA)估計(jì)或到達(dá)角度估計(jì)，是旨在確定無(wú)線發(fā)射機(jī)相對(duì)于無(wú)線接收機(jī)的方向的技術(shù)領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)中具有多種用于DoA估計(jì)的技術(shù)，其中大多數(shù)技術(shù)涉及通過陣列天線接收無(wú)線發(fā)射機(jī)所發(fā)射的需要估計(jì)其方向的信號(hào)，以及涉及處理這些信號(hào)以確定DoA。此外，使用天線陣列的DoA估計(jì)技術(shù)廣義上可被分為兩類：一類要求陣列中的每個(gè)天線都具有自己的接收機(jī)，另一類允許陣列中的一個(gè)或多個(gè)天線共享接收機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例的各方面在權(quán)利要求中得以闡明。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種裝置，包括：接收機(jī)，被配置為接收在第一天線處所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一部分和在第二天線處所接收的無(wú)線電信號(hào)的第二部分，無(wú)線電信號(hào)的第一部分包括時(shí)間冗余部分；相關(guān)器，被配置為確定第一部分和第二部分之間的相關(guān)值；以及處理器，被配置為至少部分地基于相關(guān)值估計(jì)無(wú)線電信號(hào)的到達(dá)方向。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種方法，包括：確定在第一天線處所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一部分和在第二天線處所接收的所述無(wú)線電信號(hào)的第二部分之間的相關(guān)性，所述無(wú)線電信號(hào)的所述第一部分包括時(shí)間冗余部分；以及至少部分地基于所述相關(guān)性估計(jì)所述無(wú)線電信號(hào)的到達(dá)方向。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一種計(jì)算機(jī)程序，包括：當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在處理器上運(yùn)行時(shí)，用于確定在第一天線處所接收的無(wú)線電信號(hào)的第一部分和在第二天線處所接收的所述無(wú)線電信號(hào)的第二部分之間的相關(guān)性的代碼，所述無(wú)線電信號(hào)的所述第一部分包括時(shí)間冗余部分；以及用于至少部分地基于所述相關(guān)性估計(jì)所述無(wú)線電信號(hào)的到達(dá)方向的代碼。

附圖說(shuō)明

為了更全面地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，現(xiàn)參照以下結(jié)合附圖所做的描述，在附圖中：

圖1示出了無(wú)線電信號(hào)通過無(wú)線介質(zhì)的傳播；

圖2示出了用于保持平面波假設(shè)的距離無(wú)線電發(fā)射機(jī)足夠遠(yuǎn)的天線陣列；

圖3示出了示例性的正交頻分復(fù)用符號(hào)；

圖4(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，如何由天線陣列接收OFDM符號(hào)(諸如圖3中示出的OFDM符號(hào))；

圖4(b)示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，如何由天線陣列接收采用時(shí)域冗余的通用無(wú)線電信號(hào)；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于估計(jì)無(wú)線電信號(hào)的到達(dá)方向的裝置；以及

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于估計(jì)到達(dá)方向的操作的流程圖。

具體實(shí)施方式

通過參考圖1至圖6來(lái)理解本發(fā)明的示例性實(shí)施方式及其潛在的優(yōu)勢(shì)。

圖1示出了無(wú)線電信號(hào)通過無(wú)線介質(zhì)的傳播。無(wú)線電信號(hào)是以光速通過無(wú)線介質(zhì)傳播的電磁波。從無(wú)線電發(fā)射機(jī)100發(fā)出的無(wú)線電波可呈球狀散開，使得球體上的每個(gè)點(diǎn)都具有相同的相位。在距離無(wú)線電發(fā)射機(jī)足夠遠(yuǎn)的位置，球體110的半徑變得足夠大，由此可以假設(shè)球體表面上的兩個(gè)點(diǎn)120和130位于同一平面上。在示例性實(shí)施方式中，這種假設(shè)被稱為平面波假設(shè)。

圖2示出了用于保持平面波假設(shè)的距離無(wú)線電發(fā)射機(jī)足夠遠(yuǎn)的天線陣列220，例如圖1中的無(wú)線電發(fā)射機(jī)100。天線陣列220包括沿直線安置的并且間隔距離為d的多個(gè)天線230。平面波210以角度θ到達(dá)天線陣列220。角度θ被稱為天線陣列處無(wú)線電信號(hào)的到達(dá)角度或到達(dá)方向(DoA)。

應(yīng)當(dāng)注意到，很多其他天線陣列配置也可以與本發(fā)明的方法和裝置以及本發(fā)明的教導(dǎo)一起使用，而不要求天線沿直線或等距離地安置。

本發(fā)明的各種實(shí)施方式利用無(wú)線電信號(hào)的時(shí)域冗余來(lái)確定其DoA。通信系統(tǒng)可以出于各種理由在它們的傳輸中選擇實(shí)現(xiàn)時(shí)域冗余，這之中最常見的是防止由無(wú)線介質(zhì)引入的失真。時(shí)域冗余可以通過復(fù)制一部分信號(hào)并將其附加于信號(hào)本身而被引入。正交頻分復(fù)用(OFDM)是一種通過復(fù)制信號(hào)的一部分到其自身來(lái)利用時(shí)域冗余的調(diào)制技術(shù)。當(dāng)前OFDM在多種無(wú)線通信系統(tǒng)中被使用，諸如各種IEEE?802.11無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)、全球微波接入互操作性(WiMAX)系統(tǒng)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)等。為了討論起見，且不以任何方式限制本發(fā)明的范圍，將關(guān)于符合用于WLAN的IEEE?Std.802.11a-1999標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)來(lái)描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式。