[发明专利]用于在无线网络中确定到达角的系统及方法

说明书

相关专利申请案

本申请案主张由安德拉斯杰奥杰别克菲杰斯(Andras Gyorgy Bukkfejes)及彼得吉尔维斯特科瓦奇(Peter Szilveszter Kovacs)于2013年3月14日提出申请的标题为“用于在无线网络中确定到达角的系统及方法(System and Method for Determining an Angle of Arrival in a Wireless Network)”的序列号为61/784,046的共同拥有的美国临时专利申请案的优先权；且所述美国临时专利申请案特此出于所有目的以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种经配置以确定IEEE 802.15.4射频(RF)包的到达角且定位其源的无线网络设置。

背景技术

无线网络，特定来说根据IEEE 802标准(举例来说，例如IEEE 802.15且特定来说，IEEE 802.15.4)的无线网络，所述标准在50米通信范围内以250kbit/s的发射速率提供无线网络。存在构建于基本IEEE 802.15.4标准上的各种实施方案，例如ZigBee、MiWi及类似物。所述实施方案中的一些实施方案使用专有无线协议且可增强发射速率。无线网络(例如，(例如)IEEE 802.15.4网络)中的发射器通常在富无线电波反射环境中操作，且期望确定此(些)发射器的位置(location)。

发明内容

因此，需要一种能够确定其发射及/或接收节点的位置(location)的无线网络设置。

根据一实施例，一种用于在无线网络中确定到达角的方法可包括以下步骤：用天线阵列的多个天线接收多个包，其中所述多个天线中的每一者可依序接收从发射器发射的所述多个包的符号；在所述所接收的多个包中的每一者的选定部分上测量及补偿载波频率偏移(CFO)；确定来自所述发射器的信号的每一所接收的符号与经重建相位之间的相位差；且使用所述天线阵列的方向性特性确定所述信号的到达角(AoA)。

根据所述方法的又一实施例，所述多个包可在多个不同频率上发射以减小影响所述AoA的确定的多路径传播。根据所述方法的又一实施例，可包括将每一所接收包的角数据提供到微控制器的步骤。根据所述方法的又一实施例，所述微控制器可在接收到中断之后在所述多个天线中的不同者之间进行切换。根据所述方法的又一实施例，接收器可耦合到所述多个天线中的不同者之间的天线阵列切换器。根据所述方法的又一实施例，可用针对每一所接收包计算复相关的准相干接收器执行所述确定信号角数据的步骤。根据所述方法的又一实施例，所述针对每一所接收包计算所述复相关的步骤可包括所接收的所述多个包中的每一者的相关量值及角。根据所述方法的又一实施例，可延迟所述微控制器的中断以补偿处理等待时间及天线切换时间。根据所述方法的又一实施例，耦合到所述天线阵列的所述接收器可使在所述多个天线中的所述不同者之间的切换延迟以补偿处理等待时间及天线切换时间。

根据所述方法的又一实施例，所述多个包可包括多个直接序列展频(DSSS)符号。根据所述方法的又一实施例，所述DSSS符号可为IEEE标准802.15.4顺应的。根据所述方法的又一实施例，可使用所述信号的偏移正交相移键控(OQPSK)调制来发射所述多个包。

根据另一实施例，一种用于在无线网络中确定到达角的方法可包括以下步骤：用天线阵列的多个天线发射多个包，其中所述多个天线中的每一者可将所述多个包的符号依序发射到接收器；在由所述接收器接收的所述多个包中的每一者的选定部分上测量及补偿载波频率偏移(CFO)；确定来自所述发射器的信号的每一所接收符号与经重建相位之间的相位差；及使用所述天线阵列的方向性特性确定所述信号的到达角(AoA)。