BR102014030546B1

BR102014030546B1 - Método e sistema de focalização de feixe e anulação de sinais

Info

Publication number: BR102014030546B1
Application number: BR102014030546-7A
Authority: BR
Inventors: Peter S. Wittenberg; Debra P. Michal
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2023-01-03
Also published as: CA2869349A1; KR20150090822A; CN104810618A; US10277295B2; KR102160313B1; CA2869349C; US10601479B2; US20150215021A1; BR102014030546A2; JP2015173434A; CN104810618B; EP2903177B1; EP2903177A1; US20190238203A1; JP6482876B2

Abstract

MÉTODO E SISTEMA DE FOCALIZAÇÃO DE FEIXE E ANULAÇÃO DE SINAIS. Em uma série de antenas, sinais podem ser manipulados para aumentar a coerência em certos locais (focalização de feixe) e reduzir ou anular os sinais em outros locais (anulação). Isto é feito multiplicando os sinais recebidos ou transmitidos pelo conjunto das antenas por um vetor de peso que é gerado determinando uma matriz de covariância com base em um vetor representando sinais no conjunto das antenas, vetores representando a focalização de feixe e locais de anulação desejados, e uma intensidade de anulação desejada.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0001] Tecnologias de comunicações sem fio continuam a avançar rapidamente, permitindo largura de banda de transmissão e recepção cada vez maior. Um método usado para aumentar a largura de banda é usar múltiplas antenas em uma ou ambas de uma entidade de transmissão e uma entidade de recepção engajadas em comunicação sem fio. Vários dispositivos e métodos foram desenvolvidos para comunicações sem fio usando tais configurações de múltiplas antenas. Entre os benefícios que configurações de múltiplas antenas podem proporcionar está a capacidade de combinar sinais das múltiplas antenas para aumentar a potência e transmitir um sinal mais distante em uma direção particular do que uma única antena do mesmo tipo poderia fazer e anular o sinal transmitido em uma outra direção. Entretanto, o uso de múltiplas antenas introduz diversos possíveis problemas. Entre esses, estão interferência entre as múltiplas antenas e coordenação dos sinais transmitidos e recebidos pelos conjuntos de múltiplas antenas a fim de garantir uma comunicação recebida coerente. Além disso, configurações atuais de múltiplas antenas não são capazes de aumentar a coerência do sinal em um local particular (oposto à direção) e anular um sinal em um outro local.

SUMÁRIO

[0002] Exemplos ilustrativos da presente invenção incluem, sem limitação, um método, sistema e mídia de armazenamento legível por computador. Em um aspecto, um método para focalização de feixe e anulação de sinais inclui determinar um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas e determinar um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação e em um local de focalização de feixe. O método adicionalmente inclui aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas.

[0003] Em um outro aspecto, um sistema para focalização de feixe e anulação de sinais pode incluir uma memória com instruções executáveis e um processador que executa as instruções para determinar um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas, e determinar um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação e em um local de focalização de feixe. O processador pode então aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas.

[0004] Em um outro aspecto, um dispositivo de armazenamento legível por computador não transitório pode ter instruções legíveis por computador armazenadas nele que fazem com que um processador determine um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas, e determine um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação e em um local de focalização de feixe. O processador pode aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas.

[0005] Um método de focalização de feixe e anulação de sinais, o método compreendendo determinar um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas; determinar um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação e em um local de focalização de feixe; e aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas. O método em que aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas compreende multiplicar sinais transmitidos pela pluralidade de antenas pelo vetor de peso. O método em que aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas compreende multiplicar sinais recebidos pela pluralidade de antenas pelo vetor de peso. O método em que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando o primeiro vetor e uma transposta Hermitiana do primeiro vetor.

[0006] O método em que determinar o vetor de peso compreende gerar um vetor de anulação representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de anulação. O método em que determinar o vetor de peso compreende gerar um vetor de focalização de feixe representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de focalização de feixe. O método em que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando vetor de focalização de feixe representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de focalização de feixe, um vetor de anulação representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de anulação, e um inverso de uma intensidade de anulação desejada.

[0007] Um sistema para focalização de feixe e anulação de sinais, o sistema compreendendo uma memória compreendendo instruções executáveis; e um processador, em que o processador, quando executando as instruções executáveis, efetua operações compreendendo determinar um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas; determinar um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação e em um local de focalização de feixe; e aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas. O sistema em que aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas compreende multiplicar sinais transmitidos pela pluralidade de antenas pelo vetor de peso. O sistema em que aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas compreende multiplicar sinais recebidos pela pluralidade de antenas pelo vetor de peso.

[0008] O sistema em que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando o primeiro vetor e uma transposta Hermitiana do primeiro vetor. O sistema em que determinar o vetor de peso compreende gerar um vetor de anulação representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de anulação. O sistema em que determinar o vetor de peso compreende gerar um vetor de focalização de feixe representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de focalização de feixe. O sistema em que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando vetor de focalização de feixe representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de focalização de feixe, um vetor de anulação representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de anulação, e um inverso de uma intensidade de anulação desejada.

[0009] Um dispositivo de armazenamento legível por computador não transitório com instruções legíveis por computador armazenadas nele, as instruções legíveis por computador compreendendo instruções que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador efetue operações compreendendo determinar um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas; determinar um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação e em um local de focalização de feixe; e aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas. A mídia legível por computador não transitória em que aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas compreende multiplicar sinais transmitidos pela pluralidade de antenas pelo vetor de peso. A mídia legível por computador não transitória em que aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas compreende multiplicar sinais recebidos pela pluralidade de antenas pelo vetor de peso.

[00010] A mídia legível por computador não transitória em que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando a primeira matriz e uma transposta Hermitiana da primeira matriz. A mídia legível por computador não transitória em que determinar o vetor de peso compreende gerar um vetor de anulação representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de anulação. A mídia legível por computador não transitória em que determinar o vetor de peso compreende gerar um vetor de focalização de feixe representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de focalização de feixe.

[00011] Outros recursos dos sistemas e métodos inventivos são descritos a seguir. Os recursos, funções e vantagens podem ser obtidos independentemente em vários exemplos ou podem ser combinados em ainda outros exemplos, cujos detalhes adicionais podem ser vistos com referência à descrição seguinte e desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[00012] Exemplos de técnicas de acordo com a presente descrição são descritos com detalhes a seguir com referência às ilustrações seguintes: FIG. 1 representa um sistema de exemplo para anulação e focalização de feixe; FIG. 2 é uma ilustração de operações realizadas por um exemplo da matéria descrita; e FIG. 3 representa um ambiente de computação exemplar no qual operações de acordo com a matéria descrita podem ser realizadas. DESCRIÇÃO DETALHADA

[00013] Em um exemplo da matéria descrita, sinais de múltiplas antenas podem ser manipulados para fornecer um sinal mais focado e mais forte em um ou mais locais particulares (isto pode ser referido aqui como “focalização de feixe”+ e se anularem ao máximo possível para fornecer um sinal menos detectável ou indetectável em um ou mais outros locais particulares (isto pode ser referido aqui como “anulação”+0 Os exemplos descritos podem ser usados em antenas transmissoras e/ou receptoras. Os exemplos descritos podem ser usados para fornecer um melhor sinal, ou receber melhor um sinal, em locais onde tal transmissão ou recepção é desejada, impedindo ainda recepção de um sinal em locais particulares. Os exemplos atualmente descritos podem também ser usados para remover sinais interferentes recebidos por uma antena.

[00014] A FIG. 1 ilustra o sistema exemplar 100 que pode implementar aspectos da presente descrição. O sistema 100 pode incluir múltiplas antenas 101, 102, 103 e 104 que podem cada qual ser antenas de qualquer tipo capaz de transmitir e receber ondas eletromagnéticas, incluindo, mas sem limitações, antenas unidirecionais, antenas dipolares e séries de antenas. Cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser o mesmo tipo de antena das outras, ou cada qual pode ser um tipo diferente de antena das outras. Cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser configurada com um ou mais rádios. Cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser uma única antena ou qualquer conjunto ou série de múltiplas antenas. Cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode incluir um ou mais componentes de transmissão e recepção eletromagnética e um ou mais componentes de processamento de sinal. Cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser geograficamente separada de cada outra antena por qualquer distância (por exemplo, polegadas a muitas milhas). Note que, embora quatro antenas estejam mostradas na FIG. 1, qualquer número de múltiplas antenas pode ser usado em outros exemplos e são contempladas dentro do escopo da presente descrição.

[00015] Em um exemplo, cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser uma antena configurada em um rádio móvel separado e distinto e configurada para transmitir e receber sinais de outras antenas que podem ser estacionárias ou móveis. Por exemplo, cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser transportada por um de quatro usuários individuais ou em um de quatro veículos, e pode ser operada de acordo com a presente descrição, quer tais indivíduos ou veículos estejam estacionários ou em movimento. Tais veículos podem incluir veículos aéreos não tripulados (UAV). Alternativamente, cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser antena estacionária, cada qual configurada em um único local distinto e configurada para transmitir e receber sinais de outras antenas que podem ser estacionárias ou móveis.

[00016] Cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser comunicativamente conectada no controlador 110 que pode operar, instruir ou de outra forma controlar cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104. O controlador 110 pode controlar a magnitude, frequência e fase dos sinais produzidos por cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104. Alternativamente, em alguns exemplos, cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode ser comunicativamente conectada em cada outra antena, e um componente de uma ou mais das antenas 101, 102, 103 e 104 pode servir às funções descritas aqui que são realizadas pelo controlador 110. Em outros exemplos, uma única antena das antenas 101, 102, 103 e 104, ou um dispositivo associado com uma única antena das antenas 101, 102, 103 e 104, pode realizar as funções de um controlador da série de antenas descrito aqui. Qualquer configuração alternativa que implementa os aspectos descritos é contemplada. Qualquer conexão comunicativa pode ser por fio, sem fio, ou uma combinação destas, usando qualquer dispositivo ou tecnologia de comunicações. Pode haver múltiplos enlaces de comunicações entre antenas e/ou dispositivos. Todas tais configurações são contempladas dentro do escopo da presente descrição.

[00017] No sistema 100, cada qual das antenas 101, 102, 103 e 104 pode estar transmitindo e/ou recebendo sinais 111, 112, 113 e 114, respectivamente, que pode encontrar onda do plano incidente 120. Cada qual dos sinais 111, 112, 113 e 114 representa ondas eletromagnéticas de qualquer tipo que podem ser recebidas e/ou transmitidas pela respectiva antena. Os sinais 111, 112, 113 e 114 transmitidos pelas antenas 101, 102, 103 e 104 podem aditivamente interferir em alguns locais de recebimento, criando um sinal mais coerente em tais locais (isto é, focalização de feixe). No exemplo mostrado na FIG. 1, o local 130 (denotado por um círculo cheio) pode ser um local onde pode-se desejar uma recepção mais coerente dos sinais transmitidos pelas antenas 101, 102, 103 e 104. Os sinais 111, 112, 113 e 114 transmitidos pelas antenas 101, 102, 103 e 104 podem também interferir um no outro em alguns locais de recepção, anulando um ao outro até pelo menos um certo ponto em tais locais, por meio disto tornando o sinal menos coerente, indetectável ou de outra forma difícil de receber em tais locais (isto é, anulação). No exemplo mostrado na FIG. 1, o local 140 (denotado por um círculo tracejado) pode ser um local onde pode-se desejar uma recepção menos coerente dos sinais transmitidos pelas antenas 101, 102, 103 e 104.

[00018] Os exemplos apresentados aqui permitem focalização de feixe e anulação em locais particulares, em vez de somente em direções particulares. O padrão de transmissão e interferência de sinal em locais particulares relativos às antenas transmissoras pode ser determinado por vários fatores, incluindo azimute, elevação e alcance. Em um exemplo, a fim de produzir um sinal coerente, ou de feixe focado, em local, ainda também produzindo um sinal nulo em um outro local, o processo seguinte pode ser usado. Primeiro, um vetor x pode ser definido como a energia de radiofrequência (RF) x1, x2, x3.È" zN transmitida ou recebida por um conjunto de N antenas, como mostrado na equação (1):

[00019] No exemplo da FIG. 1, os sinais transmitidos ou recebidos pelas antenas 101, 102, 103 e 104, sinais 111, 112, 113 e 114, respectivamente, podem ser x1, x2, x3 e x4 na equação (1). Em seguida, uma matriz de covariância pode ser gerada usando x da equação (1) e a transposta Hermitiana de x, como mostrado na equação (2), onde xxH denota a transposta Hermitiana de x:

[00020] Um vetor complexo, ilustrado a seguir como equação (3), pode definir a magnitude e fase de um sinal x recebido em cada qual dos nós de antena do conjunto de N antenas de um local b, tal como o local 130 na FIG. 1, por exemplo, onde se deseja focar o feixe. Cada qual de b1, b2, b3ÈdN neste vetor de focalização de feixe é um número complexo que representa a magnitude e fase do sinal recebido do local b em cada qual dos nós de antena do conjunto de N antenas:

[00021] Um outro vetor complexo, ilustrado a seguir como equação (4), pode definir a magnitude e fase de um sinal transmitido x transmitido por cada qual dos nós de antena do conjunto de N antenas que produziria um nulo no local desejado n, tal como o local 140 na FIG. 1, por exemplo. Cada qual de n1, n2, n3ÈdN neste vetor de anulação é um número complexo que representa a magnitude e fase do sinal transmitido para o local n em cada qual dos nós de antena do conjunto de N antenas:

[00022] Para criar um sinal anulado em um local definido por n, nnH (onde nH denota a transposta Hermitiana de n) pode ser adicionado ‡ matriz de covari‚ncia determinada usando a equaÁ„o (2), como mostrado a seguir na equaÁ„o (5). Isto pode ser usado para descrever um sinal “falso” no local no qual se deseja anulaÁ„o de forma que o algoritmo de anulaÁ„o gere um nulo nesse local. Na equaÁ„o (5), Gnd denota o inverso de uma intensidade de anulaÁ„o desejada. Uma intensidade de anulaÁ„o pode ser uma quantidade de decibÈis que se deseja reduzir no sinal. Por exemplo, se um sinal estiver sendo difundido a 100 watts, mas a potÍncia do sinal no local onde se deseja que o seja anulado È um watt, Gnd seria 100

[00023] Um vetor de peso, mostrado na equaÁ„o (7), pode ent„o ser gerado usando a equaÁ„o (6) que define w (onde bH denota a transposta Hermitiana de b). Nesta equaÁ„o, R-1b È dividido por bHR-1b para eliminar ou cancelar porÁıes do sinal transmitido ou recebido, por meio disto anulando o sinal em um local desejado:

[00024] Vetor de peso w È mostrado na equaÁ„o (7):

[00025] A ponderação definida no vetor de peso w pode então ser aplicada multiplicando os sinais x1, x2, x3.È"zN recebidos ou transmitidos pelo conjunto de N antenas, tais como os sinais 111, 112, 113 e 114 transmitidos ou recebidos pelas antenas 101, 102, 103 e 104 por w.

[00026] O vetor de peso w pode ser aplicado nos sinais que estão sendo transmitidos por um conjunto das antenas nos sinais recebidos por um conjunto das antenas, ou ambos. Assim, referindo-se novamente à FIG. 1, um vetor de peso w pode ser gerado e aplicado, em um exemplo, pelo controlador 110, nos sinais 111, 112, 113 e 114 transmitidos ou recebidos pelas antenas 101, 102, 103 e 104 multiplicando cada qual dos sinais 111, 112, 113 e 114 por w a fim de anular sinais transmitidos ou recebidos pelo local 140 e para focar o feixe de sinais transmitidos ou recebidos do local 130.

[00027] A FIG. 2 ilustra um método não limitante exemplar 200 de implementar um exemplo da matéria descrita aqui. O método 200, e as ações e funções individuais descritas no método 200, podem ser realizados por qualquer um ou mais dispositivos, incluindo aqueles descritos aqui. Em um exemplo, o método 200 pode ser realizado por um dispositivo tal como o controlador 110, em alguns exemplos, em conjunto com software configurado e/ou executando no controlador 110. Alternativamente, o método 200 pode ser realizado por um ou mais outros dispositivos em comunicação com uma ou mais antenas, tais como antenas 101, 102, 103 e 104. Note que qualquer das funções e/ou ações descritas com relação a qualquer dos blocos do método 200 pode ser realizado em qualquer ordem, isoladamente, com um subconjunto de outras funções e/ou ações descritas com relação a qualquer outro bloco do método 200 ou qualquer outro método descrito aqui, e em combinação com outras funções e/ou ações, incluindo aquelas descritas aqui e aquelas não apresentadas aqui. Instruções executáveis por processador para realizar parte ou todo o método 200 podem ser armazenadas em uma memória ou outro dispositivo de armazenamento acessível por um processador, tal como qualquer processador descrito aqui ou não, e podem ser executadas por um processador como este para criar um dispositivo que implementa um exemplo da presente descrição. Todos tais exemplos são contemplados dentro do escopo da presente descrição.

[00028] No bloco 210, um vetor x pode ser definido como a energia (RF) x1, x2, x3.È" zN transmitida ou recebida por um conjunto de N antenas, como mostrado na equação (1) anterior. No bloco 220, uma matriz de covariância Rxx pode ser criada com base nos sinais recebidos x1, x2, x3.È"zN da equação (1) e na transposta Hermitiana de x, como mostrado na equação (2) anterior. No bloco 230, pode ser definido um vetor complexo, mostrado como a equação (3) anterior, que fornece a magnitude e fase que um recebido sinal x em cada qual dos nós de antena do conjunto de N antenas receberia de um local b onde se deseja focar o feixe. No bloco 240, pode ser definido um vetor complexo, mostrado como a equação (4) anterior que fornece a magnitude e fase de um sinal transmitido x transmitido por cada qual dos nós de antena do conjunto de N antenas que produziria um nulo em um local desejado n.

[00029] No bloco 250, nnH pode ser adicionado à matriz de covariância determinada usando a equação (2) anterior aqui mostrada na equação (5). Isto pode definir um sinal anulado em um local definido por n. Um vetor de peso w pode então ser determinado usando a equação (6) anterior para definir cada elemento de w e gerar, no bloco 260, e como mostrado na equação (7) anterior, o vetor de peso w. No bloco 270, os sinais transmitidos ou recebidos em um conjunto das antenas podem ser multiplicados pelo vetor de peso w a fim de introduzir os aspectos de anulação e focalização de feixe nos sinais.

[00030] A FIG. 3 e a discussão seguinte visam fornecer uma descrição geral resumida de um ambiente de computação adequado no qual os métodos e sistemas descritos aqui e/ou porções destes podem ser implementados. Por exemplo, as funções de controlador 110, antenas 101, 102, 103 e 104 e qualquer outro dispositivo que pode ser usado para implementar aspectos da presente descrição podem ser realizadas por um ou mais dispositivos que incluem alguns ou todos os aspectos descritos com relação à FIG. 3. Alguns ou todos os dispositivos descritos na FIG. 3 que podem ser usados para realizar funções dos exemplos reivindicados podem ser configurados em outros dispositivos e sistemas tais como aqueles descritos aqui. Alternativamente, alguns ou todos os dispositivos descritos na FIG. 3 podem ser incluídos em qualquer dispositivo, combinação de dispositivos, ou qualquer sistema que realiza qualquer aspecto de um exemplo descrito.

[00031] Embora não exigido, os métodos e sistemas descritos aqui para anulação e focalização de feixe podem ser descritos no contexto geral de instruções executáveis por computador, tais como módulos de programa, que são executadas por um computador, tal como uma estação de trabalho de cliente, servidor ou computador pessoal. Tais instruções executáveis por computador podem ser armazenadas em qualquer tipo de dispositivo de armazenamento legível por computador que não é um sinal transiente per se. Em geral, módulos de programa incluem rotinas, programas, objetos, componentes, estruturas de dados e similares que realizam tarefas particulares ou implementam tipos de dados abstratos particulares. Além disso, deve-se perceber que os métodos e sistemas para anulação e focalização de feixe descritos aqui e/ou porções destes podem ser praticados com outras configurações de sistema de computador, incluindo dispositivos portáteis, sistemas multiprocessadores, dispositivos eletrônicos baseados em microprocessador ou programáveis pelo cliente, PCs de rede, minicomputadores, computadores principais de grande porte e similares. Os métodos e sistemas para anulação e focalização de feixe descritos aqui podem também ser praticados em ambientes de computação distribuída onde tarefas são realizadas por dispositivos de processamento remotos que são ligados por meio de uma rede de comunicações. Em um ambiente de computação distribuída, módulos de programa podem ser localizados tanto em dispositivos de armazenamento de memória local quanto remota.

[00032] A FIG. 3 é um diagrama de blocos representando um sistema de computador de uso geral no qual aspectos dos métodos e sistemas para anulação e focalização de feixe descritos aqui e/ou porções destes podem ser incorporados. Como mostrado, o sistema de computação de uso geral exemplar inclui computador 320 ou similares, incluindo unidade de processamento 321, memória do sistema 322, e barramento do sistema 323 que acopla vários componentes do sistema incluindo a memória do sistema na unidade de processamento 321. O barramento do sistema 323 pode ser qualquer dos diversos tipos de estruturas de barramento incluindo um barramento de memória ou controlador de memória, um barramento periférico, e um barramento local usando qualquer de uma variedade de arquiteturas de barramento. A memória do sistema pode incluir memória somente de leitura (ROM) 324 e memória de acesso aleatório (RAM) 325. O sistema de entrada/saída básico 326 (BIOS), que pode conter as rotinas básicas que ajudam transferir informação entre elementos no computador 320, tal como durante inicialização, pode ser armazenado em ROM 324.

[00033] O computador 320 pode adicionalmente incluir unidade de disco rígido 327 para ler e gravar em um disco rígido (não mostrado), unidade de disco magnético 328 para ler ou gravar em disco magnético removível 329 e/ou unidade de disco ótico 330 para ler ou gravar em disco ótico removível 331 tal como um CD-ROM ou outra mídia ótica. A unidade de disco rígido 327, unidade de disco magnético 328 e unidade de disco ótico 330 podem ser conectadas no barramento do sistema 323 pela interface da unidade de disco rígido 332, interface da unidade de disco magnético 333, e interface da umidade ótica 334, respectivamente. As unidades e suas mídias legíveis por computador associadas fornecem armazenamento não volátil de instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programa e outros dados para computador 320.

[00034] Embora o ambiente exemplar descrito aqui empregue um disco rígido, disco magnético removível 329, e disco ótico removível 331, deve-se perceber que outros tipos de mídia legível por computador que podem armazenar dados que são acessíveis por um computador podem também ser usados no ambiente operacional exemplar. Tais outros tipos de mídia incluem, mas sem limitações, um cassete magnético, um cartão de memória relâmpago, um disco de vídeo digital ou versátil, um cartucho Bernoulli, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória apenas de leitura (ROM) e similares.

[00035] Inúmeros módulos de programa podem ser armazenados na unidade de disco rígido 327, disco magnético 329, disco ótico 331, ROM 324 e/ou RAM 325, incluindo um sistema operacional 335, um ou mais programas de aplicação 336, outros módulos de programa 337 e dados de programa 338. Um usuário pode entrar com comandos e informação no computador 320 através de dispositivos de entrada tais como um teclado 340 e dispositivo de apontamento 342. Outros dispositivos de entrada (não mostrados) podem incluir um microfone, manete de jogos, base de jogos, disco satélite, dispositivo de varredura ou similares. Esses e outros dispositivos de entrada são frequentemente conectados na unidade de processamento 321 através de uma interface de porta serial 346 que é acoplada no barramento do sistema, mas podem ser conectados por outras interfaces, tal como uma porta paralela, porta de jogos, ou barramento serial universal (USB). Um monitor 347 ou outro tipo de dispositivo de exibição pode também ser conectado no barramento do sistema 323 por meio de uma interface, tal como um adaptador de vídeo 448. Além do monitor 347, um computador pode incluir outros dispositivos de saída periféricos (não mostrados), tais como altofalantes e impressoras. O sistema exemplar da FIG. 3 pode também incluir adaptador hospedeiro 355, barramento de Interface de Sistema de Computador Pequeno (SCSI) 356 e dispositivo de armazenamento externo 362 que pode ser conectado no barramento SCSI 356.

[00036] O computador 320 pode operar em um ambiente ligado em rede usando conexões lógicas e/ou físicas em um ou mais computadores ou dispositivos remotos, tal como computador remoto 349, que pode representar qualquer computador ou dispositivo remoto com o qual o computador 320 pode comunicar. Computador remoto 349 pode ser um computador pessoal, um servidor, um roteador, um PC de rede, um dispositivo de ponto ou outro nó de rede comum, e pode incluir muitos ou todos dos elementos aqui descritos relativos ao computador 320, embora somente um dispositivo de armazenamento de memória 350 tenha sido ilustrado na FIG. 3. As conexões lógicas representadas na FIG. 3 podem incluir rede de área local (LAN) 351 e rede de área abrangente (WAN) 352. Tais ambientes de rede são comuns em instalações policiais e militares, escritórios, redes de computador empresariais, intranets e a Internet.

[00037] Quando usado em um ambiente de rede LAN, o computador 320 pode ser conectado na LAN 351 através da interface de rede ou adaptador 353. Quando usado em um ambiente de rede WAN, o computador 320 pode incluir modem 354 ou outros meios para estabelecer comunicações rede de área abrangente 352, tal como a Internet. Modem 354, que pode ser interno ou externo, pode ser conectado no barramento do sistema 323 por meio de interface de porta serial 346. Em um ambiente ligado em rede, módulos de programa representados relativos ao computador 320, ou porções destes, podem ser armazenados em um dispositivo de armazenamento de memória remoto. Percebe-se que as conexões de rede mostradas são exemplares e outros meios de estabelecimento de um enlace de comunicações entre computadores podem ser usados.

[00038] O computador 320 pode incluir uma variedade de mídias de armazenamento legíveis por computador. Mídias de armazenamento legíveis por computador podem ser qualquer mídia tangível, não transitória ou não propagável, que pode ser acessada por computador 320 e inclui tanto mídia volátil quanto não volátil, mídia removível quanto não removível. A título de exemplo, e sem limitações, mídia legível por computador pode compreender mídia de armazenamento de computador e mídia de comunicação. Mídia de armazenamento de computador inclui mídia volátil e não volátil, mídia removível e não removível implementada em qualquer método ou tecnologia para armazenamento de informação tais como instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programa ou outros dados. Mídia de armazenamento de computador inclui, mas sem limitações, RAM, ROM, EEPROM, memória relâmpago ou outra tecnologia de memória, CD- ROM, discos versáteis digitais (DVD) ou outro armazenamento de disco ótico, cassetes magnéticos, fita magnética, armazenamento de disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnéticos, ou qualquer outra mídia tangível que pode ser usada para armazenar a informação desejada e que pode ser acessada por computador 320. Combinações de quaisquer dos expostos deve também ser incluída no escopo de mídia legível por computador que pode ser usada para armazenar código fonte para implementar os métodos e sistemas descritos aqui. Qualquer combinação dos recursos ou elementos descritos aqui pode ser usada em um ou mais exemplos.

[00039] Percebe-se que, embora instruções executáveis por processador estejam descritas armazenadas em memória ou em armazenamento enquanto são usadas, essas instruções ou porções delas podem ser transferidas entre memória e outros dispositivos de armazenamento. Alternativamente, em outros exemplos, algumas ou todas as instruções podem executar em memória em um outro dispositivo e comunicar com os sistemas descritos por meio de comunicação intercomputadores. Em alguns exemplos, alguns ou todos dos sistemas e/ou instruções podem ser implementados ou providos de outras maneias, tal como pelo menos parcialmente em firmware e/ou hardware, incluindo, mas sem limitações, um ou mais ASICs, circuitos integrados padrões, controladores (por exemplo, executando instruções apropriadas e incluindo microcontroladores e/ou controladores embutidos), FPGAs, dispositivos de lógica programável complexa (CPLDs), etc. Algumas ou todas das instruções, sistemas e estruturas de dados podem também ser armazenadas (por exemplo, como instruções de software ou dados estruturados) em uma mídia legível por computador, tais como um disco rígido, uma memória, uma rede ou um artigo de mídia portátil para ser ligo por uma unidade apropriada ou por meio de uma conexão apropriada. Os sistemas, instruções e estruturas de dados podem também ser transmitidos como sinais de dados gerados (por exemplo, como parte de uma onda portadora ou outro sinal propagado analógico ou digital) em uma variedade de mídias de transmissão legíveis por computador, incluindo mídia sem fio e baseada em cabo/fio, e pode assumir uma variedade de formas (por exemplo, como parte de um sinal analógico único ou multiplexado, ou como múltiplos pacotes ou quadros digitais discretos). Tais produtos programa de computador podem também tomar outras formas em outros exemplos. Dessa maneira, a presente invenção pode ser praticada com outras configurações de sistema de computador.

[00040] Em alguns exemplos, pode ser usada uma memória do sistema que é uma mídia de armazenamento legível por computador configurada para armazenar instruções de programa e dados como aqui descrito para as FIGs. 1-2 para implementar exemplos dos métodos e sistemas correspondentes para anulação e focalização de feixe. Entretanto, em outros exemplos, instruções de programa e/ou dados podem ser recebidos, transmitidos ou armazenados em diferentes tipos de mídia acessível por computador. De uma maneira geral, uma mídia de armazenamento legível por computador pode incluir mídia de armazenamento não transitória e tangível ou mídia de memória tal como mídia magnética ou ótica, por exemplo, disco ou DVD/CD acoplada em um sistema de computador ou dispositivo de porta. Uma mídia de armazenamento legível por computador pode também incluir qualquer mídia volátil ou não volátil, tais como RAM (por exemplo, SDRAM, DDR SDRAM, RDRAM, SRAM, etc.), ROM, etc., que pode ser incluída em alguns exemplos dos sistemas de computador supradescritos como memória do sistema ou um outro tipo de memória. Porções ou todos dos sistemas tais como aqueles ilustrados aqui podem ser usados para implementar a funcionalidade descrita em vários exemplos. Por exemplo, componentes de software que rodam em uma variedade de diferentes dispositivos e servidores podem colaborar para prover a funcionalidade descrita.

[00041] Percebe-se que em alguns exemplos a funcionalidade provida pelas rotinas supradiscutidas pode ser provida de maneiras alternativas, tal como sendo dividida entre mais rotinas ou consolidadas em menos rotinas. Similarmente, em alguns exemplos, rotinas ilustradas podem fornecer mais ou menos funcionalidade do que está descrito, tal como quando outras rotinas ilustradas em vez disso faltam ou incluem tal funcionalidade, respectivamente, ou quando a quantidade de funcionalidade que é provida é alterada. Além do mais, embora várias operações possam ser ilustradas sendo realizadas de uma maneira particular (por exemplo, em série ou em paralelo) e/ou em uma ordem particular, em outros exemplos, as operações podem ser realizadas em outras ordens e de outras maneiras. Similarmente, as estruturas de dados supradiscutidas podem ser estruturadas de diferentes maneiras em outros exemplos, tal como com uma única estrutura de dados dividida em múltiplas estruturas de dados ou com múltiplas estruturas de dados consolidadas em uma única estrutura de dados, e podem armazenar mais ou menos informação do que está descrito (por exemplo, quando outras estruturas de dados ilustradas em vez disso faltam ou incluem tal informação, respectivamente, ou quando a quantidade ou tipos de informação que é armazenada é alterada).

[00042] Linguagem condicional usada aqui, tais como, entre outras, “pode (capacidade mental)”, “poderia”, “pode (tem poder)” “pode (capacidade física)”, “por exemplo” e similares, a menos que especificamente declarado de outra forma, ou de outra forma entendida dentro do contexto usado, em geral pretende transferir o significado que certos exemplos incluem, enquanto outros exemplos não incluem, certos recursos, elementos e/ou etapas. Assim, tal linguagem condicional em geral não visa implicar que recursos, elementos e/ou etapas são de maneira nenhuma exigidos para um ou mais exemplos ou que um ou mais exemplos necessariamente incluem lógica para decidir, com ou sem entrada ou sinalização do autor, quer esses recursos, elementos e/ou etapas estejam incluídos ou devam ser realizados em qualquer exemplo particular. Os termou “compreendendo”, “incluindo”, “com” e similares são sinônimos e são usados inclusivamente, de uma maneira aberta, e não excluem elementos, recursos, atos e operações adicionais, e assim por diante. Também, o termo “ou”"é usado no seu sentido inclusivo (e não em seu sentido exclusivo) de forma que, quando usado, por exemplo, para conectar uma lista de elementos, o termo “ou”"significa, alguns, ou todos os elementos na lista.

[00043] Em geral, os vários recursos e processos supradescritos podem ser usados independentemente uns dos outros, ou podem ser combinados de diferentes maneiras. Todas possíveis combinações e subcombinações devem estar dentro do escopo desta descrição. Além do mais, certos blocos de método ou processo podem ser omitidos em algumas implementações. Os métodos e processos descritos aqui também não estão limitados a nenhuma sequência particular, e os blocos ou estados relacionados a eles podem ser realizados em outras sequências que são apropriadas. Por exemplo, blocos ou estados descritos podem ser realizados em uma outra ordem além da especificamente descrita, ou múltiplos blocos ou estados podem ser combinados em um único bloco ou estado. Os blocos ou estados de exemplo podem ser realizados em série, em paralelo, ou de alguma outra maneira. Blocos ou estados podem ser adicionados ou removidos dos exemplos descritos. Os sistemas e componentes de exemplo descritos aqui podem ser configurados diferentemente do descrito. Por exemplo, elementos podem ser adicionados, removidos, ou rearranjados, comparados com os exemplos descritos.

[00044] Embora certos exemplos ou exemplos ilustrativos tenham sido descritos, esses exemplos foram apresentados apenas a título de exemplo, e não visam limitar o escopo das invenções descritas aqui. Certamente, os métodos e sistemas inéditos aqui descritos podem ser concebidos em uma variedade de outras formas. As reivindicações anexas e seus equivalentes visam cobri tais formas ou modificações que se enquadrem no verdadeiro escopo e espírito das invenções descritas aqui.

Claims

1. Método de focalização de feixe e anulação de sinais transportados por ondas eletromagnéticas, o método caracterizado pelo fato de que compreende: determinar um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas díspares (101-104), em que cada uma da pluralidade de antenas díspares (101-104) é configurada com componentes de transmissão e recepção eletromagnéticos e um componente de processamento de sinal, e em que cada antena díspar é geograficamente separada uma da outra antena díspar; determinar um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação (140) e em um local de focalização de feixe (130); e aplicar o vetor de peso aos sinais na pluralidade de antenas díspares (101-104); em que aplicar o vetor de peso aos sinais na pluralidade de antenas díspares (101-104) compreende multiplicar sinais transmitidos ou recebidos pela pluralidade de antenas pelo vetor de peso, desse modo alcançando focalização de feixe no local de focalização de feixe (130) e no local de anulação (140); em que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando um vetor de focalização de feixe representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de focalização de feixe (130), e um vetor de anulação representando uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de anulação (140); e em que cada uma da pluralidade de antenas díspares (101-104) é configurada em um rádio móvel separado e distinto e pelo menos uma da dita pluralidade de antenas díspares é de um primeiro tipo de antena incluindo um tipo omnidirecional, um tipo dipolo e um tipo de matriz, e outra da referida pluralidade de antenas díspares é de um segundo tipo de antena diferente do primeiro tipo de antena.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matriz de covariância é baseada no primeiro vetor e uma transposta Hermitiana do primeiro vetor.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o vetor de anulação representa uma magnitude e uma fase dos sinais recebidos no local de anulação (140) e um inverso de uma profundidade de anulação desejada.

4. Sistema de focalização de feixe e anulação de sinais transportados por ondas eletromagnéticas, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende: uma pluralidade de antenas díspares (101-104) configuradas com componentes de transmissão e recepção eletromagnéticos e um componente de processamento de sinal, em que cada antena díspar (101-104) é geograficamente separada uma da outra antena díspar; uma memória (327) compreendendo instruções executáveis; e um processador (321) operativamente acoplado à pluralidade de antenas díspares (101-104), em que o processador (321), quando executando as instruções executáveis, efetua operações compreendendo: determinar um primeiro vetor representando sinais recebidos em cada qual de uma pluralidade de antenas díspares (101-104); determinar um vetor de peso com base no primeiro vetor, em um local de anulação (140) e em um local de focalização de feixe (130); e aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas díspares (101-104); em que aplicar o vetor de peso nos sinais na pluralidade de antenas díspares (101-104) compreende multiplicar sinais transmitidos ou recebidos pela pluralidade de antenas díspares pelo vetor de peso, desse modo alcançando focalização de feixe no local de focalização de feixe (130) e no local de anulação (140); e em que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando um vetor de focalização de feixe que representa uma magnitude e uma fase dos sinais recebidos no local de focalização de feixe (130) e um vetor de anulação que representa uma magnitude e uma fase de sinais recebidos no local de anulação (140); e em que cada uma da pluralidade de antenas díspares (101-104) é configurada em um rádio móvel separado e distinto e pelo menos uma da pluralidade de antenas díspares é de um primeiro tipo de antena, incluindo um tipo omnidirecional, um tipo dipolo e um tipo de matriz, e outra da referida pluralidade de antenas díspares é de um segundo tipo de antena diferente do primeiro tipo de antena.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que determinar o vetor de peso compreende gerar uma matriz de covariância usando o primeiro vetor e uma transposta Hermitiana do primeiro vetor.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o vetor de anulação representa uma magnitude e uma fase dos sinais recebidos no local de anulação (140) e um inverso de uma profundidade de anulação desejada.