[发明专利]基于抵达时间的定位系统

权利要求书

1.一种用于无线通信的方法，包括：

在第一无线设备处确定与多个参考设备中的每个参考设备相关联的往返传输时间(RTT)，其中每个RTT至少部分地基于所述第一无线设备与相应参考设备之间的距离以及未知的距离校准值；

至少部分地基于与所述多个参考设备中的至少一个参考设备相关联的已知位置来确定所述第一无线设备的初始位置；以及

至少部分地基于所述第一无线设备与所述多个参考设备中的每个参考设备之间的RTT、所述第一无线设备的所述初始位置、与所述多个参考设备中的至少一个参考设备相关联的所述已知位置、和初始距离校准值，通过执行抵达时间(TOA)定位操作来估计所述第一无线设备的当前位置和估计的距离校准值，

其中执行所述TOA定位操作包括：

确定位置误差矩阵，其中所述位置误差矩阵的每个元素表示所述第一无线设备的估计位置坐标与所述第一无线设备的所述初始位置的相应初始位置坐标之间的差异；

确定距离误差矩阵，其中所述距离误差矩阵的每个元素表示所述第一无线设备与所述多个参考设备中的一个参考设备之间的测得距离同所述第一无线设备与所述多个参考设备中的所述一个参考设备之间的估计距离之间的差异，其中所述测得距离是至少部分地基于所述第一无线设备与所述多个参考设备中的所述一个参考设备之间的RTT来确定的，其中所述估计距离是至少部分地基于与所述多个参考设备中的所述一个参考设备的已知位置和所述第一无线设备的所述初始位置来确定的；

将系数矩阵确定为所述距离误差矩阵与所述位置误差矩阵的转置的逆的乘积；以及

至少部分地基于使所述系数矩阵与所述系数矩阵的转置的乘积的行列式最大化来确定所述第一无线设备的所述初始位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，估计所述第一无线设备的所述当前位置和所述估计的距离校准值包括：通过使用一组操作来联合地确定所述估计的距离校准值的方式确定所述第一无线设备的所述当前位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，估计所述第一无线设备的所述当前位置和所述估计的距离校准值包括：并发地确定位置误差和距离校准误差。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述估计的距离校准值包括所述初始距离校准值与所述距离校准误差的总和，并且其中所述当前位置包括所述位置误差与所述初始位置的总和。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TOA定位操作包括：

求解表达式以确定使所述多个参考设备中的每个参考设备的估计误差的总和最小化的当前位置，所述估计误差是A)基于与第i个参考设备相关联的第i个RTT的至第i个参考设备的估计距离与B)基于与第i个参考设备相关联的已知位置的至第i个参考设备的估计距离之间的估计误差。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计距离校准值不因参考设备而不同。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始距离校准值是零值、预定值、和动态选择的随机值中的一者。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一无线设备的所述初始位置包括：

将所述第一无线设备的所述初始位置确定为与所述多个参考设备相关联的位置坐标的加权平均。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述加权平均中使用的权重基于与关联于所述多个参考设备中的至少一个参考设备的位置坐标相关联的置信度。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

至少部分地基于与所述多个参考设备相关联的一个或多个性能测量来标识所述多个参考设备。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一无线设备和所述多个参考设备包括无线局域网WLAN通信能力。