[发明专利]RF发射器的便携式反复的地理定位

说明书

交叉引用 

本申请要求2006年12月27日提交的名称为“Portable，IterativeGeolocation of RF Emitters”的美国申请第11/616,729号(代理人案号TPI-0841)的优先权，该美国申请通过引用而被全部并入。 

技术领域

本发明一般涉及用于定位无线设备的方法和装置。更特别地，但是不排他地，本发明涉及利用少于三台的接收器通过三边测量法(trilateration)进行的发射器定位。 

背景技术

确定发射射频(RF)能量的设备的物理位置的方法被称为地理定位(geolocation)。对于RF发射器的地理定位来说，存在多种技术。常用的地理定位技术被称为到达时间差(TDOA)。传统上，借助于TDOA进行的地理定位是通过在处于不同的并且已知的位置的多个传感器同时捕获RF发射器的信号来实现的。在多个传感器中任何一对传感器之间的TDOA是RF能量从其起始点传播到两个传感器的中每一个传感器所用的时间的差值。在已知位置在二维上进行的两个传感器之间的TDOA的测量生成一条双曲线，这两个传感器与该双曲线的焦点相符合。该双曲线生成可能从其发出RF能量的多个位置。从其他传感器对得到多条双曲线将会产生从其发出RF能量的唯一的位置。在二维上利用TDOA进行RF发射器的地理定位要求信号由处于最少三个不同地理位置的传感器接收。每对传感器生成作为RF能量的可能来源的双曲线。在三维上利用TDOA进行RF发 射器的地理定位要求信号由处于最少四个不同地理位置的传感器接收。每对传感器生成作为RF能量的可能来源的作为面的双曲面。 

发明内容

以下发明内容旨在解释下面更详细描述的说明性实施方式的几个方面。本发明内容并不旨在涵盖所公开的主题的所有发明性方面，也不旨在限制下面阐明的权利要求的保护范围。 

本发明的说明性实施方式可以采取各种形式，例如，本发明可以用便携式地理定位传感器、包括便携式地理定位传感器的使用的方法、以及系统来实现。本发明可以用包括数字信号处理装置的硬件或硬件和软件的组合来实现。 

本发明的无线设备包括固定的基站以及移动台(MS)，例如那些在模拟蜂窝系统或数字蜂窝系统、个人通信系统(PCS)、增强型专用移动无线电(ESMR)、以及其他类型的无线通信系统中使用的无线设备。 

在本说明书中，我们将公开用于由单个传感器以反复(iterative)方式地理定位信号的方法和装置，所述信号具有在商业化无线电信中非常普通的定时特性。此外，我们公开了用于由两个或更多传感器以反复方式定位信号的方法和装置。 

在一个示例性实施方式中，根据本发明的便携式地理定位传感器包括用于接收定时信号的定时信号接收器；用于接收和处理来自感兴趣的发射器(emitter of interest，EOI)的信号的可调的宽带接收器；用于对来自EOI的传输(transmission)加时间戳的信号处理器；以及装入定时信号接收器、可调的宽带接收器和信号处理器的便携式外壳。 

根据本发明的一种示例性方法可用于利用至少一个便携式地理定位传感器来定位EOI。该方法包括：在第一位置，在第一时间段期间，利用第一便携式地理定位传感器接收、加时间戳和存储EOI传输；将第一便携式地理定位传感器移动到第二位置；在第二位置，在第二时间段期间，利用第一便携式地理定位传感器接收、加时间戳和存储EOI传输；以及利用在第一时间段和第二时间段期间存储的表示EOI传输的数据来计算EOI 的位置。本发明方法可以利用单个便携式地理定位传感器来执行，该单个便携式地理定位传感器被反复地移动到不同位置，在这些不同位置接收来自EOI的传输。本方法还利用两个或更多地理定位传感器来执行，其中至少一个传感器是便携式的并被移动，以便其用于在两个或更多位置收集EOI传输。所利用的地理定位传感器的数量可基于EOI传输的特征来选择(例如，当EOI传输包括定时信息时，可使用单个便携式传感器)。 

附图说明