[发明专利]用于确定发射器位置的装置和方法

说明书

本发明涉及用于确定关于发射器(2)的位置的信息的装置(1)，其包括天线装置(3)、控制装置(4)和数据处理装置(5)。天线装置(3)具有多个不同的方向特性(8)，其中方向特性(8)在每个情况下与天线装置(3)的空间上不同的接收灵敏度的量有关。控制装置(4)影响天线装置(3)，使得天线装置(3)的方向特性(8)中的至少一个被激活。利用激活的方向特性(8)，天线装置(3)接收发射器(32)发射的信号(9)。数据处理装置(5)处理接收的信号和分配给相关激活的方向特性(8)的空间上不同的接收灵敏度的量以获得加权接收值的量，并从中确定关于发射器(2)的位置的信息。此外，本发明涉及相应的方法。

技术领域

本发明涉及用于确定关于发射器位置的至少一条信息的装置。此外，本发明涉及用于确定关于发射器位置的信息的相应方法。

背景技术

用于无线电系统的现代接收部件经常需要额外确定发射器发射的方向。在该过程中，必须将接收到的信号与其方向信息一起处理。

为此，用于方向分辨的现有技术系统大多使用具有高方向性的若干单独天线，其中提供每个天线一个单独的接收器。接收线路或路线的接收数据用方向寻找算法评估，诸如MUSIC(“多信号表征”)或ESPRIT(“信号的估计，经由旋转不变性技术的参数”)。在无线电定位技术中，线路或接收线路通常意味着源自天线或可能相应的天线元件的接收路径，并且通向评估天线信号的装置(特别是方向寻找接收器)。

在简化的系统配置中，通常，只有一个用于接收的信号的场强的值可用于评估，即，特别是RSSI值(RSSI＝“接收信号强度指示”)。因此，缺乏方向寻找所需的相位信息。

[1]给出了一种用于无线网络中的方向寻找的基于RSSI的方法。通过连续地切换具有减小的波束宽度的辐射图，可以将要找到的发射器分配给一个扇区。但是，这里，入射方向的分辨率精度仅由最窄的波束宽度给出，这分别导致大的天线孔径和昂贵的波束形成网络。

关于分辨率精度，[2]中给出的方法也取决于波束宽度。这里，固定的主波束机械地枢转，直到已找到具有最强RSSI值的方向。

[3]中示出了另一种基于RSSI的方法。这里，通过天线的空间布置获得RSSI值与空间方向之间的分配。这里，分辨率取决于各个辐射器的波束宽度。

结合方向估计算法MUSIC的基于RSSI的方法在[4]中给出。通过搜索合适的导向向量，推断出信号协方差矩阵而不测量任何相位信息。该方法的准确性与各个天线的方向性密切相关。

专利US 8,433,337B2示出了一种方法，其中来自两个天线的信号经由90°混合耦合器和附加的可切换移相器以四种不同方式彼此组合。由此，相位信息被转换为振幅信息，使得可以从RSSI值推断出两个天线之间的相位关系。即使有两个以上的天线，这些天线总是成对组合，而不同的对一个接一个地被激活。

因此，在现有技术中，需要若干天线装置，这分别导致空间要求的增加和应用中的安装要求。替代地，需要移动相应天线装置的机械组件，这也导致相应的空间要求或磨损。

发明内容

本发明的目的是提供消除现有技术的缺点的用于定位发射器的装置和方法。

本发明通过用于确定关于发射器位置的至少一条信息的装置解决该目的。这里，该装置包括天线装置、控制装置和数据处理装置。天线装置包括若干不同的方向特性，其中方向特性各自涉及天线装置的空间上不同的接收灵敏度的量。控制装置影响天线装置，使得天线装置的方向特性中的至少一个被激活。天线装置接收源自发射器的至少一个信号，其中这利用激活的方向特性发生。此外，数据处理装置将接收的至少一个信号和分配给激活的方向特性的空间上不同的接收灵敏度的量处理为加权接收值的量。另外，数据处理装置至少根据加权接收值的量确定关于发射器位置的信息。