[发明专利]用于改进到达时间确定的方法及系统

说明书

技术领域

本公开通常涉及定位系统。更具体地但不专用地，本公开涉及用于在广域定位系统(WAPS)中确定接收机的位置的信号处理。

背景技术

基于无线电的系统(例如，LORAN、GPS、GLONASS等)已经用于为人、车辆、装置等提供位置信息。然而，在挑战性环境下，这些系统具有与因素(例如，信号堵塞和多路)相关联的限制。因此，需要解决现有系统和方法的信号堵塞、多路或其他问题的定位系统。

发明内容

本公开的方面通常涉及与确定接收机的位置相关联的信号处理。位置确定可以基于距离估计，该距离估计可以基于根据定位信号的估计的协方差确定出的特征值、基于使用不同的估计方法(取决于定位信号的统计)估计的到达时间、基于与到达时间相关联的质量度量值、或者基于其他方式来确定。各种其他方面、特征和功能在下面结合附图进行描述。

附图说明

图1示出了陆地位置/定位系统的细节。

图2示出了根据某些方面的接收机/用户设备的细节。

图3A、图3B和图3C示出了来自解扩模块的实施方式的示例输出信号，该输出信号示出了示例多路信号峰值。

图4示出了在接收机/用户设备的一个实施方式中的特征值概率密度统计的细节。

图5示出了在接收机/用户设备的实施方式中的特征值概率密度统计的细节。

图6示出了在接收机/用户设备中使用的到达时间峰值掩膜的实施方式。

图7示出了用于确定距离估计的方法的实施方式。

图8示出了用于确定距离估计的方法的实施方式。

图9示出了用于确定距离估计的方法的实施方式。

图10示出了用于确定距离估计的方法的实施方式。

图11示出了用于确定定位系统接收机的位置的方法的实施方式。

图12示出了用于确定定位系统接收机的位置的方法的实施方式。

图13示出了用于确定定位系统接收机的位置的方法的实施方式。

图14A和图14B示出了来自解扩模块的实施方式的示例超分辨率输出信号。

具体实施方式

本公开通常涉及定位系统。更具体地但不专用地，本公开涉及用于使用与接收机通信的发射机阵列来确定接收机的位置的设备、系统和方法。

一种实施方式包括确定与接收机(例如，蜂窝电话、平板电脑或其他移动或计算设备)相关联的位置信息的方法。该方法可以包括接收直接通路信号分量和一个或多个多路信号分量中的至少一者，所述直接通路信号分量和一个或多个多路信号分量与由发射机传送的定位信号相关联。当提及信号时，术语“分量”可以指信号中的一些或所有。例如，信号分量可以指定位信号的部分或所有。在一些情况下，在一些环境中，直接通路信号分量可以强于多路信号分量。可替换地，多路信号分量中的一者或多者可以强于直接通路信号分量。直接分量和多路分量可以在接收机处，在到达时间中彼此大量重叠。该方法还可以包括计算接收到的定位信号的估计的协方差，确定估计的协方差的特征值分解，以及估计特征值的统计分布。该方法还可以包括用于基于阈值，将特征值集合分成与传送的、包括直接通路信号分量和多路信号分量的信号对应的第一特征值子集，以及与噪声分量对应的第二特征值集合的方法。该阈值可以至少部分地基于估计的统计分布。两个特征值集合中的一者或两者以及相关联的特征向量可以用于估计直接通路信号分量、或者一个或多个多路信号分量的到达时间。该方法还可以包括至少部分地基于两个特征值集合中的一者或两者、以及相关联的特征向量，确定发射机与接收机之间的距离估计。距离估计的确定可以至少部分地基于将特征值分成两个集合。第一特征值集合和相关联的特征向量(与估计的传送信号相对应)可以用于估计到达时间和/或距离。在补充的实施方式中，第二特征值集合和相关联的特征向量(与估计的噪声相对应)可以用于估计到达时间和/或距离。

在一个实施方式中，接收机的位置可以基于使用接收机与发射机之间的距离估计、此外还使用两个或更多个其他发射机与接收机之间确定的其他距离估计来被确定。经由多个距离测量来确定位置时常被称为三边测量。在以下的论述中，术语三角测量也可以被给予相同的含义，并因此，术语三边测量和三角测量被交替使用。在一些文献中，术语三角测量是指使用发射机与接收机之间的测量角来确定位置。该差别在这里并不使用，并且实际上，许多方法可以用于根据多个距离测量来确定接收机的位置，例如，使用相交圆、相交双曲线等等。