[发明专利]基于包括多个天线的无线通信装置的定位系统和方法

说明书

技术领域

本申请公开内容涉及基于包括多个天线的无线通信装置的定位系统和方法，具体地说，本申请公开内容涉及用于使用包括多个天线的通信装置对终端进行定位的定位系统和方法。

背景技术

通常来说，现有的定位系统是使用射频(RF)通信装置的系统。作为使用RF通信装置的系统，有基于卫星、地面信标、无线LAN(Wi-Fi、WLAN)、RFID、有源RFID、移动通信、蓝牙、UWB、ZigBee、WiBro/WiMax和广播信号的系统。为了使用这种系统来估计用户的位置，已提出了若干方法。

首先，已有一种由基于RFID的系统使用的识别型导航算法。该算法是用于包括多个传感器的系统的方法。在该方法中，当用户从该用户附近的传感器接收到信号时，仅提供指示该用户位于该传感器附近的粗略位置信息。因此，位置准确度极低，并且不可能进行连续定位。另外，必须安装诸如RFID标签之类的多个传感器，从而导致成本增加。

已有一种通过估计接收信号的强度来计算位置的方法。这是一种执行下列操作的方法：创建实际且相对应的位置处的信号强度的数据库；以及将接收信号的强度与数据库中的数据进行比较，从而估计用户的位置。在该方法中，数据库需要每个位置处的信号强度。因此，构造数据库要花费大量的时间和成本。另外，还存在以下问题：当室内布置或环境改变时，必须重新构造数据库。

此外，还有一种通过根据接收信号估计发射机与接收机之间的距离，来使用三角测量法计算用户的位置的方法。该方法当前被使用得最多，并且与以上提及的两种方法相比，该方法相对可靠。然而，对于三角测量法，需要安装至少三个发射机，这导致成本增加。

除此之外，还有一种通过根据接收信号估计发射机与接收机之间的角度，来确定位置的方法。该方法同样需要安装至少三个发射机，因而导致成本增加。

另外，在使用发射机与接收机之间的距离和角度来确定位置的方法中，只有当发射机被大范围布置时才可以确定位置。另外，为了确定距离和方向，必须在载波信号上携带测距信号，并且测距信号主要用于确定位置。测距信号易于使用，但是测距信号的导航准确度低。相反，载波信号具有高导航准确度。然而，为了使用载波信号，必须解决载波信号的不确定性。因此，使用载波信号是有难度的。

由于现有方法的限制的缘故，需要提出一种用于以低成本准确估计用户的位置的定位系统。

发明内容

技术问题

本申请公开内容提供了一种基于包括多个天线的无线通信装置的定位系统和方法，其能够通过使用其中安装有多个天线的通信装置，利用仅一个或多个通信装置准确地找到终端的位置，从而实现成本降低，并且其能够与现有通信系统的收发装置、中继站或无线接入点通信，从而准确地获得终端的位置。

技术方案

在一个方面，提供了一种基于包括多个天线的无线通信装置的定位系统，该定位系统包括：通信装置，其包括多个天线，并且生成或中继通信信号；与所述通信装置通信的终端；以及位置计算模块，其使用从所述多个天线发送到所述终端的信号之间的相位差来计算所述终端的位置。

所述位置计算模块可以包括在所述终端中，或者可以是与所述终端分开提供的。

所述通信信号可以是从由测距信号、载波信号和子载波信号组成的组中选择的信号。

所述通信装置可以以从由下列方式组成的组中选择的方式来执行通信：人造卫星、地面信标、伪卫星、无线LAN(Wi-Fi、WLAN)、Wibro、移动通信、蓝牙、UWB、红外线、超声波、Zigbee、无线USB、RFID、有源RFID和广播信号。

所述位置计算模块可以包括：用于执行与所述终端的交互式通信的基于交互式通信的位置计算模块，或者用于执行与所述终端的单向通信的基于单向通信的位置计算模块。

在另一个方面，提供了一种基于包括多个天线的无线通信装置的定位方法，该定位方法包括：允许包括多个天线的通信装置生成或中继通信信号以与终端通信；以及使用从所述多个天线发送到所述终端的信号之间的相位差来计算所述终端的位置。

有益效果

现有的定位系统和方法必须设置有多个通信装置。然而，根据本申请公开内容的实施例的定位系统和方法可以使用一个或多个通信装置来准确地估计位置。也就是说，可以使用单个通信装置准确地计算终端的位置。另外，随着通信装置的数量增加，可以更准确地计算终端的位置。因此，可以以较低的成本配置定位系统。此外，为了应用于本申请公开内容的实施例，可以将现有的通信系统按照原样来应用或者略经更改，而不需要用于定位的附加系统。