[發(fā)明專利]使用非連續(xù)或不連續(xù)通道精確射頻定位的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880055012.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110999139B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 托米·伊拉穆?tīng)柾?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛?？怂褂邢薰?/a>
• 主分類號(hào): H04B17/364
• 分類號(hào): H04B17/364;H04B17/27
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 趙永莉;太香花

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于確定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的無(wú)線節(jié)點(diǎn)的位置的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)示例中，一種用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中定位節(jié)點(diǎn)的方法包括：利用具有無(wú)線裝置的第一無(wú)線節(jié)點(diǎn)的處理邏輯，從具有無(wú)線裝置的第二無(wú)線節(jié)點(diǎn)接收RF信號(hào)；利用第一無(wú)線節(jié)點(diǎn)測(cè)量RF信號(hào)的第一頻率通道的第一通道狀態(tài)信息；以及利用第一無(wú)線節(jié)點(diǎn)測(cè)量RF信號(hào)的第二頻率通道的第二通道狀態(tài)信息，其中第一和第二頻率通道是非連續(xù)或不連續(xù)的通道。該方法進(jìn)一步包括基于第一和第二通道狀態(tài)信息，確定第一和第二無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間的延遲輪廓估算而無(wú)需相位對(duì)準(zhǔn)。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2017年8月23日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?5/684895的美國(guó)申請(qǐng)的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及使用非連續(xù)或不連續(xù)通道精確射頻定位的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在消費(fèi)類電子產(chǎn)品和計(jì)算機(jī)工業(yè)中，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)研究了很多年。在典型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)或多個(gè)傳感器與無(wú)線電一起實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)中部署的一個(gè)或多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中收集無(wú)線數(shù)據(jù)。每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，并且將包括無(wú)線電和用于為傳感器節(jié)點(diǎn)的操作供電的電源。室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的位置檢測(cè)在許多應(yīng)用中有用且重要。

基于使用射頻測(cè)量執(zhí)行的三角測(cè)量的定位是一種有吸引力的方法，用于確定三維空間中無(wú)線裝備目標(biāo)的位置?；赗F的定位可以以多種方式執(zhí)行。必須確定多個(gè)目標(biāo)對(duì)之間的距離，以實(shí)現(xiàn)基于單獨(dú)對(duì)的距離通過(guò)三角測(cè)量來(lái)計(jì)算三維空間中的相對(duì)位置。示例性實(shí)施方式包括集線器和多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以將集線器替換為節(jié)點(diǎn)，或者實(shí)際上，可以將一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)替換為集線器。通過(guò)RF通信，使用射頻技術(shù)估算所有單獨(dú)對(duì)之間的距離。難以在已使用的無(wú)線電通道的中間測(cè)量頻率響應(yīng)(例如，WiFi在通道的中間有1MHz的間隙)。在距離估算中，間隙導(dǎo)致帶寬減少一半，或者如果忽略間隙，則這將誤差引入距離估算中。

一旦估算了距離，就可以使用三角測(cè)量來(lái)確定每個(gè)目標(biāo)在三維空間中的相對(duì)位置。如果在現(xiàn)實(shí)空間中已知至少兩個(gè)目標(biāo)的位置，則可以確定網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)目標(biāo)的絕對(duì)位置。實(shí)際上，如果在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已知1個(gè)目標(biāo)(例如，集線器)的位置以及到至少一個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的角路徑，則可以再次確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)目標(biāo)的絕對(duì)位置。

因此，目標(biāo)對(duì)之間的距離測(cè)量是基于RF的定位中的關(guān)鍵步驟。距離估算可以以多種方式執(zhí)行?？梢栽趯?duì)與對(duì)之間測(cè)量通信的信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)，并基于已知的信號(hào)衰減模型將其用于估算距離?？梢葬槍?duì)目標(biāo)之間傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)測(cè)量傳播時(shí)間(Time of Flight)(TOF)，并且可以基于已知的傳播延遲模型來(lái)估算距離?？梢粤硗饣谛盘?hào)強(qiáng)度中角度變化的分辨率來(lái)估算到達(dá)角(AOA)。其中，由于衰減的變化，RSSI通常容易出錯(cuò)，因此，其距離估算的吸引力不如TOF。

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本文公開(kāi)了用于確定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的無(wú)線節(jié)點(diǎn)的位置的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)示例中，一種用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中定位節(jié)點(diǎn)的方法包括：利用具有無(wú)線裝置的第一無(wú)線節(jié)點(diǎn)的處理邏輯從具有無(wú)線裝置的第二無(wú)線節(jié)點(diǎn)接收RF信號(hào)；利用第一無(wú)線節(jié)點(diǎn)測(cè)量RF信號(hào)的第一頻率通道的第一通道狀態(tài)信息；以及利用第一無(wú)線節(jié)點(diǎn)測(cè)量RF信號(hào)的第二頻率通道的第二通道狀態(tài)信息，其中第一和第二頻率通道是非連續(xù)或不連續(xù)的通道。不連續(xù)性可以是例如由于通道狀態(tài)信息中的頻率丟失或由于單獨(dú)的測(cè)量實(shí)例之間的相位偏移而引起的。該方法進(jìn)一步包括基于第一和第二通道狀態(tài)信息，確定第一和第二無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間的延遲輪廓(profile)估算而無(wú)需相位對(duì)準(zhǔn)。