CN108291951A - 利用至少三个信号接收站的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于波的方法，其中，至少两个基准站(1、2)发送信号(s1、s1；s3、s4)，其中，所述信号几乎同时(S1、S2)被发送、在同一频率范围内被发送、利用复用方法可分离，其中，发送基准站(1、2)中的至少一个基准站除发送其自己的信号(s1、s2)以外，还同时接收由另一基准站(2、1)发送的至少一个信号(s2、s1)，并且以高精度确定其自己的发送与接收之间的时间间隔(τ1)和/或相位角，并且其中，至少接收所述信号(s1、s2)的至少一个接收站(7)接收来自所述基准站(1、2)中的至少两个基准站的所述信号(s3、s4)。而且，本发明涉及用于执行所述方法的系统和站。

Description

利用至少三个信号接收站的系统和方法
描述
本发明涉及利用至少三个信号接收站的系统和方法。本发明特别涉及用于计算无线系统中的时间偏移或用于计算位置的布置和方法。
无线电定位系统可以利用不同测量变量。已知测量变量例如是有角测量、抵达时间测量、或场强测量。抵达时间测量(TOA)在高精度系统领域中经常遇到。然而，由于光速非常快，所涉及站的极精确同步是必要的。否则，即使很小的时间误差也会导致在确定位置的系统中的有关距离的很大测量误差。因此，站的同步是与无线电定位密切连接的关键问题。该问题部分通过仅估计抵达时间差(TDOA)而得到缓解。尽管这根据情况降低定位准确度，但是移动站与固定站之间的精确同步不再是必须的。
过去以不同方式解决使固定站彼此同步的剩余问题：
-一种方法是玻璃纤维网络跨整个系统提供时间基准。
-另一种方法是在已知位置处固定附加“移动”节点。时钟偏差根据该节点处的抵达时间的测量和已知距离来确定。
-又一种方法是固定站中的一个在每个测量周期发射同步信号。其它固定站将自身与此同步。
第一种解决方案就其安装而言非常复杂，并且在玻璃纤维网络的投资方面成本很高。另外两种解决方案基于限制潜在精度的基本假设：
-用于同步的无线电信道必须具有清晰视距。
-另外出现的任何多路径必须具有足够路径长度差，以便与具有可用带宽的视距可分离。
-必须获知视距的长度。
-在同步与测量之间的时间内，固定站的时钟被假定为在时间上具有绝对精确定时速率。
-系统时钟到站内的信号发生的传递被假定为理想的并且无故障。
来自这些理想假设的任何偏差都将导致同步误差，从而导致错误测量。来自这些假设的系统性偏差可能导致无法补救的系统测量误差，甚至没有后续统计补偿方法。
而且，由先前方法实现的精度不足以执行相位一致测量。
具有使可以分离iFDMA中的各种发送器的准确度的预同步通常从S.Roehr、M.Vossiek、P.Gulden的“Method for High Precision Radar Distance Measurement andSynchronization of Wireless Units,”2007IEEE MTT-S International MicrowaveSymposium,Honolulu,USA,June 2007,pp.1315-1318获知。
本发明的目的是，进一步开发一种利用至少三个信号交换站的系统和方法。特别是，改进测量准确度，特别是测量无线电信道中的信号抵达时间的时间准确度。
该目的通过具有权利要求1所述的特征的方法和具有权利要求13所述的特征的系统以及对应站来实现。有益实施方式是从属权利要求的主题。
因此，优选的是一种基于波的方法，其中，至少两个基准站发送信号，其中，所述信号几乎同时被发送，在同一频率范围内被发送，可利用复用方法分离，其中，所述基准站中的至少一个基准站除发送其自己的信号以外，还同时接收由另一基准站发送的至少一个信号，并且以高精度确定其自己的发送与接收之间的时间间隔(stagger)和/或相位角，并且其中，至少接收所述信号的至少一个接收站接收来自所述基准站中的至少两个基准站的所述信号。
所述基于波的方法特别是用于确定至少接收所述信号的所述至少一个站的位置的方法，或者包括用于确定至少接收所述信号的所述至少一个站的位置的方法步骤。同一信号发送既可以用于(计划用于)定位又可以用于同步化(通过所述基准站中的至少一个接收并且进一步处理)。所述基准站中的至少一个可以向至少接收所述信号的所述至少一个站发送用于定位目的的信号(其中，该信号因此还可以在那里被进一步处理)，并且在合适时，可以另外确定该(其自己的)发送与从另一基准站的所述接收之间的时间间隔和/或相位角。例如，因此在至少接收所述信号的所述至少一个站处不应存在在该步骤中确定的两个信号从两个不同基准站的接收之间的时间间隔(时间差)，而是相反，在所述基准站自己的发送与由另一基准站对信号的接收之间存在时间偏移(时间间隔)或相位角。该时间偏移或相位角优选地直接通过所述基准站(独立地)确定。特别是，不必须提供另一(附加)测量装置以便确定前述时间间隔或前述相位角。一个、更多个、或全部基准站优选为固定的(不可移动)和/或至少接收所述信号的所述至少一个站优选为移动的。
术语“基于波”将被理解为特别是指在该方法或对应系统中使用的信号是以波形式在站之间传递的信号。特别是，所述信号是电磁波，其优选为按无导体方式被传递，即，不需要经由空气接口的波导。按波形式传递的所述信号优选为无线电信号，特别是在500Mhz至1THz的范围内。
特别是，术语“基准站”和“接收站”被用于在针对该系列过程不同地起作用和操作的站之间加以区分。
固定基准站是优选的。这里，“固定”应当理解成特别是指在已知轨道上移动的基准站。这种移动在此特别沿着已知地点时间分布图执行，使得在与测量相关的任何时间处获知这种可移动基准站的位置(包含空间取向)。
至少接收所述信号的所述至少一个站还可以优选地发送本身的信号和/或与所述基准站进行通信，即，交换包括数据和信息的信号。所述接收站特别是移动站。这种移动站可以优选地在空间中自由地移动，其中，不必须知道其瞬时位置(包含取向)。
信号可以仅具有时间上预定义的分布图。为斜坡形式的信号是优选的。信号还可以另选地或另外地包含数据和信息，数据和信息在两个或更多个各种站之间被交换。
特别是，处于较低频的站的所有发送落入同一频率范围内的发送中，而另一站的发送全部处于更高频。特别是对于不存在可设想恒定分离频率的布置而言尤其如此。
术语“高精度”被理解成特别是指比1μs更精确。1μs目前可以利用标准方法来实现，例如，FSK或利用ZigBee模块，其中，对于未来应用来说，对精度的甚至更高要求(特别是比0.1μs更精确，特别是比0.001μs更精确)也是通过同步来使能的。
优选实施方式是不作为这种接收站的一部分的计算和/或控制单元处理所限定时间间隔和相位角中的至少一个，以形成通过数据传递被传递至所述至少一个接收站的数据流或数据集的方法。
所述数据传递在此还可以根据信号或斜坡在不同路径和/或介质上执行。
优选实施方式是借助于至少一个接收站或基准站确定由包括接收站和基准站的另一站接收或已经接收的至少一个信号的所述时间间隔和所述相位角中的至少一个。
所述确定特别是通过FMCW、OFDM或伪噪声编码来执行。
优选实施方式是从接收信号确定的测量值通过至少三个不同接收站来处理以使得创建数学变量的方法，其中，这些站的具有线性近似的系统时间对根据所述接收信号的抵达时间差没有影响。
表述“具有近似”应理解为意指泰勒级数n在二次多项式处中断。执行所述计算特别在于，利用合适权重对抵达时间或相位进行相加和相减。所述数学变量特别为路径长度和路径长度差。
利用近似法，根据优选实施方式，泰勒(Taylor)级数n在二次多项式中被中断，其中，执行所述计算，特别在于，利用权重对抵达时间或相位进行相加和相减，并且特别是，所述数学变量是路径长度和路径长度差。
优选实施方式是一种方法，在该方法中，根据接收信号确定的测量值/来自至少三个不同接收站的测量值根据下式计算：
优选实施方式是一种方法，其中，利用多于三个站，根据接收信号确定的测量值/来自至少三个不同接收站的测量值根据下式计算：
特别是根据：
优选实施方式是一种方法，其中，所述接收站的时钟偏移相对于所述基准站中的至少一个来确定。
优选实施方式是一种方法，其中，将FMCW或FSCW信号用作或形成为所述发送信号。
优选实施方式是一种方法，其中，IFMDA或CDMA被应用为复用方法。
优选实施方式是一种方法，其中，所述基准站的未来发送根据所限定的时间间隔(τ1)和/或相位角来控制。
优选实施方式是一种方法，其中，执行同时或几乎同时的发送，作为时间上交叠的发送操作，或者站的两个发送之间的具有比信道脉冲响应的持续时间更短的休息时间的发送操作。时间交叠可以优选为所述多个(例如，两个)信号中的较早或最早信号的持续时间的至少10％、更优选至少25％、甚至更优选至少一半(50％)。
优选实施方式是一种基于波的系统，该系统具有：至少两个基准站，该基准站发送信号并且均具有至少一个计算和/或控制单元；以及至少一个接收站，该接收站至少接收来自所述基准站中的至少两个基准站的所述信号并且包括所述至少一个计算和/或控制单元，其中，所述计算和/或控制单元被配置成或设计成均执行上述方法的方法步骤中的至少一些和作为整体执行整个方法。
以这种方式配置或设计的计算和/或控制单元特别是具有关联组件的处理器，诸如用于存储或缓冲用于执行该方法的程序代码以及用于此目的的信号和数据的至少一个集成或连接存储器。
优选实施方式是基准站或接收站，其被配置成或设计成这种系统的组件或者其被配置成或设计成执行这种方法。
优选实施方式是作为具有移动路径的移动站的这种接收站，其中，所述移动路径特别不被固定。
优选实施方式是具有一/所述计算和/或控制单元的基准站，该计算和/或控制单元根据所限定的时间间隔和/或相位角来控制所述基准站的未来发送。
因此，提供了一种用于在ITDOA(反向抵达时间差)定位系统中的伪卫星合成同步的改进方法。特别是，提供了一种具有基准站和至少一个移动站的布置的系统，并且还提供了用于计算无线系统中的时间偏移或者具有显著降低的时间偏移影响的用于计算位置的方法。另外使能实现相位相干测量。该系统(特别是站的对应布置)以及用于计算无线电系统中的时间偏移或者用于计算位置的方法使能实现显著降低的时间偏移影响。
所述系统和方法除了视距以外，还消除了介绍中提到的基本假设，因此使能显著改进定位过程。依靠所述方法，节省了对直接高精度同步的需要。甚至可以实现相位一致测量。
最后提到的两个基本假设是不必要的，因为使用了相同发送或者既可以用于同步又可以用于定位。因此，系统时钟的关系不是由无线电信号间接确定并用作确定下一个信号的基础，而是直接确定与定位有关的各种发送的时间基准。
第三种基本假设(即，获知视距的长度)是不必要的，因为基准站中的两个之间的时间间隔在同一发送期间同时从两个站同时被测量。如果瞬时距离现在偏离假设距离，则这对于两个时间间隔测量来说具有完全相反的效果。如果用于确定时钟漂移的总评估对来自第一基准站到第二基准站的两个测量进行相等加权(并且反之亦然)，则作为该同步中的不精确距离假设的结果，该漂移不扩展。
第二个基本假设(即，出现具有足够路径长度差的多路径)是不必要的，因为在基准站中的两个之间的时间偏移的测量被执行或者可以以同一中心频率同时沿两个方向执行。如果某一带宽内的多路径不能与主路径分离，则其既可以缩短又可以延伸主路径的视在路径长度。
在最后提到的情况下发生的情况(即，多路径不能与主域分开)和发生这种情况的程度取决于以下变量：
-主路径和多路径之间的准确路径长度差，
-两个路径之间的幅度比率，
-所使用的中心频率，
-所使用的带宽，
-所使用的RF信号的频谱功率分布(RF：高频)，以及
-在接收侧选择窗口函数，即，特别是在所述接收站和所述基准站处在它们的接收期间。
这些影响因素或变量中的每个利用恰当处理在两个点处是有效的，使得最终产品的总影响被消除。已知影响将首先在结构上加以考虑，然后将针对所述影响单独描述如何防止它们影响最终结果。为此，在每种情况下都确认对同一路径的两次测量的等效效应。
在所述变量中，前两个变量是通道相关的。利用同时测量，两个测量都特别在同一通道中进行。第三至第五变量被特别选择成针对两个测量是相同的。这样，针对两个测量的路径长度的明显变化是相同的，并且如前所述，对所确定的时钟偏差没有任何影响。
使用合适复用方法用于与多个发送站进行同时测量。下面将以示例性方式评估各种方法的应用性：
在TDMA(时分多址)的情况下，所述站不绝对地同时发送，而是以间隔时间发送。使得前两个提到的变量在信道中不偶然改变，评估应用环境并将时间间隔保持得足够小。特别是，在移动情形下，这很少发生，因为第一变量已经经历了多段波长移位。这里，术语“足够小”意味着所述系统在首先沿一个方向执行并接着沿另一方向执行测量的时间内最多移动波长的十分之一。
在FDMA(频分多址)的情况下，中心频率相对于彼此移位直至所使用的子频带不再彼此交叠的程度。然而，波长也会改变，因此第三个变量显著改变。因此，FDMA的使用不是优选的。然而，这种限制不应用于诸如OFDMA的频率范围内的现代方法。
在OFDMA(正交频分多址)的情况下，OFDM系统的各种载波被排他地指配给各种发送方。结果，所述站的发送可以在频率范围内非常精细地拟合。该拟合被选择得足够精细，以使频率范围内的所有信道特征对于每个发送方是可见的。否则，第五个变量会受到影响。被选择为足够精细的拟合特别是载波频率位于子频带内的拟合。这里，所述子频带被选择成使得其至多对应于信道的延迟扩展的倒数。
在特别优选的IFDMA(中频分多址)的情况下，例如，FMCW信号变化，使得它们落入接收器的IF范围内的各个子频带内(IF：中频)。所述信号因此可分离，而不影响任何上述变量。
在同样特别优选的CDMA(码分多址)的情况下，发送与站特定宽带伪噪声序列混合。通过在接收器中重新混合，特定信号再次从所得到的信号毯中被挑选出来。所述信号因此可分离，而不影响任何上述变量。
下面，参照附图对示例性实施方式进行更详细说明。各个图中的相同参考标号在此指相同或相似作用组件、信号或方法步骤，并且因此所提供的注释也应用于其它图。在图中：
图1示出了具有一个接收站和六个固定站的布置；以及
图2示出了用于说明具有一个接收站和四个固定站的方法步骤的另一布置。
如可以从图1和图2看出，由此形成的示例性布置或系统具有至少两个(这里，例如六个)固定站，固定站也被称为基准站1-6，仅为了提供概念上的区别。第一基准站1特别是将第一信号s1发送到至少第二基准站2。第二基准站2特别是将第二信号s2发送到至少第一基准站1。
第一基准站1的信号s1和第二基准站2的信号s2可以由至少一个接收站7接收，并且在被该接收站7接收之后使用。为了区别，由接收站7在此接收的信号s1、s2也与基准标记s3和s4一起使用。这里使用术语“接收站7”以仅提供关于基准站1-6的概念上的区别。特别是，接收站7本身也可以形成为还发送信号的站。特别是，接收站7被形成为移动站。
为了通过公式来呈现其，基准站1-6还用字母k1、k2、…、k6表示，而接收站7用m表示。
根据特别是上述复用方法之一的选择，任何固定基准站k或k1-k6和/或移动站m都可以连续地确定在其接收信号中限定的伪时间偏移以及相对于所有固定(即，发送)站k的相位角。在此，例如，存在τk2->k1作为前两个站k1与k2之间的时间间隔；该时间间隔在此包括所述站之间的时钟偏移和所测量的抵达时间。τk2->k1作为前两个基准站k2与k1之间的反向发送方向上的时间间隔；τk1→m作为第一基准站k1与接收站m之间的时间间隔，并且τk2→m作为第二基准站k2与接收站m之间的时间间隔。作为站(例如，k和m)之间的相位的各个和作为站(例如，在时间t的k和m)之间的相位差或相位位置的同样如此。
该确定特别是根据下式来执行
这里，表示在时间t在站k与m之间的无线电信道中可能因多路径而畸变的距离。另外，clkk(t)表示在时间t在站k的信号生成单元内的系统时间。表示在时间t在站k的信号生成单元中的本机振荡器的相位位置。根据这些值，可以计算第一基准站1；k1和第二基准站2；k2分别与接收站7；m之间的路径k1->m、k2->m之间的抵达时间差。这特别借助于下式来提供
引入括号中的表达式，以便将由不同时钟产生的误差的一半指配给两个发送路径中的一个并将另一半误差指配给这两个发送路径中的另一个。
如果所涉及的时钟在理想上同步，则这里的第一个加括号表达式已经是期望抵达时间差，而第二个带括号表达式因信道对称性而给出零。如果实际时钟的偏移现在发挥作用，则可以看出，这些不影响计算值，因为时钟误差的影响在第一表达式和第二表达式上被抵消了。第二表达式由此总是形成第一表达式中的针对时钟误差的必要校正。所计算的值τm，k1，k2(t)最后构成移动站与两个固定站(即，接收站7与基准站1、2；K1、k2)的距离差，但不受所涉及时钟和两个固定站之间的信道特性的影响。
移动站7；m与固定站1、2；k1、k2之间的多路径只是具有与任何其它类型的同步一样的影响，但其它影响几乎被根除。
非常有利的是，除了TDOA抵达时间测量之外，TDOA相位测量现在也可用。这首次为有利连贯评估方法打开了大门。
因此，优选地计算如下：
该值构成两个相关路径的相位差，而不依赖于所涉及的振荡器的相位角。在这里，根据实现，可以存在180度相位跳变。所涉及的站m、k1、k2的相位噪声应当仍然足够好，以便能够实际进行测量，然而，最终所使用的值的准确度仅取决于接收器噪声。改进的振荡器将延长可以在此处提供的积分时间，并且以这种方式影响所涉及振荡器的相位角的准确度，然而，不再存在由相位噪声引起的直接不利影响。
相同原理可以有利地被具有其它计算步骤的另选数据流来使用。为此，时间间隔τ1->2、τ1->3、τ1-4、…、τ2->2、τ2->3、…、τN->(N-1)(其中，N是基准站的最高数量)根据基准站的测量被集中确定：
因此，所有时钟或除了偏移(间隔)之外的时钟误差在中心点被确定。
必须用于该目的的矩阵A(t)被设计成使得值在A(t)的核心中起作用，并因此对所确定的值没有影响。A(t)的剩余自由度可以被用于最小化接收器噪声的误差的任何扩展。
针对存在所有测量的情况，可能矩阵A(t)将是：
因此，(1.5)假设以下形式：
这里，T0代表相对于该测量的任意开始时间的偏移或间隔。该偏移与进一步计算无关，因为这些只需要站之间的差。然后，可以使该数据经由无线电数据发送(例如，ZigBee、WLAN(无线局域网)或GSM(移动通信标准))可用于所述一个或更多个移动站m。然后，这种移动站m计算：
考虑最初只评估两个固定站k1和k2的先前特殊情况，来自(1.6)的A(t)由此变成2×2矩阵，并且(1.5)变成
针对这种特殊情况：
(1.8)与(1.2)之间的等价关系因而是显然的。
这种集中式计算也可以用于相位：
表示相对于观察方的相位偏移。这里，针对所有站的相位偏移是相同的，因此是不相关的，因为在进一步步骤中，使用单个站的差。
沿时间轴的输入数据优选地经受展开(unwrapping)(展开的相位，即，超过360°呈现的相位，不断超越该周期)，因为作为A(t)的非整数效应的结果，跳过360度可能导致具有显著角度的相位跳变。另选的是，也可以使用根据(1.4)的评估，以便消除不明确性。
然后，可以使得这些数据经由无线电数据发送(例如，ZigBee、WLAN或GSM)可用于移动站7；m。然后，移动站7；m计算：
根据该系统的实施方式，可设想的是，接收信号的相位也在测量过程期间改变。然后，该评估可以应用于交换信号的各个时间部分。这可以用现有架构(尤其是在FMCW的情况下)很好地实现，如下。在基于FMCW的应用的情况下，该计算还将在斜坡(ramp)内连续执行。这种斜坡由基准站1-6；k和接收站7；m生成，并且至少从基准站发送作为信号s1、s2；或s3、s4。为此，首先通过软件带通滤波器对在特定接收器中获得的拍频信号进行滤波。这种带通滤波器的通带适于该应用所预期的频率范围。然后，可以通过对应拍频信号的复数乘法，连续地实现上述相位相加。接收信号Sk1->m1或k2->m2或k1->k2或k2->k1的相位 k2->k1减半可以通过复数平方根以一种方式实现，其中，正确符号必须在每种情况下加以选择，使得站1-6u、k和接收站7；m的所得到拍频信号Sk1->m1或k2->m2或k1->k2或k2->k1保持连续。根据另一方式，总相位项加倍，以给出如下：
因为，由于拍频信号的复数乘法，时间范围被折叠(folded)，所以按这种方式创造许多额外目标。它们比视距产生的峰值弱得多，但数量众多。相反的是，测量内的相位噪声通过连续相位评估来消除，并且因此各个峰值不再能够被所涉及的振荡器的相位噪声加宽。
特别是，图2示出了例如在基于FMCW的实施方式中的示例性过程。这里的方法步骤可选地部分并行地或以修改后的次序执行。另外示出了轨道8，即，在空间和时间方面已知的基准站4中的一个的移动路径，使得该基准站4同样可以借助于对应计算延伸被视为固定的。另外示出了计算和/或控制单元9，10，其中执行用于执行该方法的计算。同样示出了要补偿的时钟偏移11。
在第一方法步骤S1中，所有站(即，随后涉及的所有基准站k；1-2-…N以及所有涉及的接收站/；m)通过已知方法：根据US 7 940 743的LPR、根据US2009222589的Cherrysync进行预同步。
在第二方法步骤S2中，所有固定或基准站k；1-2在约定时间以信号s1、s2、或s3、s4形式发送带有61Ghz频带中的1Ghz/1ms(仅作为例子)的梯度的FMCW斜坡。在这里，在(仅作为例子)250kHz网格中存在站特定偏移。梯度可以位于从特别是100ms下100Mhz至100μs下10GHz的范围内，频带可以位于从特别是2.4GHz至240GHz的范围内，并且网格可以位于从特别是5kHz至500MHz的范围内。
在第三方法步骤S3中，所有移动或接收站7借助于它们的本机振荡器同样同时发送带有该梯度的斜坡。表述“同时”将被理解成意指所有斜坡落入其它站的接收窗内的时间。通过一半斜坡或更少的最大偏移，这尤其得以满足。
在第四方法步骤S4中，固定站和移动站k、m；1-6、7都接收所发送的斜坡或信号s1、s2、s3、s4，并且借助于iFDMA以IF(IF：中频或中频平面)分离这些信号。
来自移动或接收站7的斜坡或信号s5是可选的。接收站7不必须发送其斜坡，而是也可以只在本地保持它。然而，如果接收站7同样发送该信号s5并因此该位置也可以由其它站确定，则可以提供另一实施方式。在这种情况下，接收站可比得上基准站。
在第五方法步骤S5中，针对所有其它固定或基准站2-1；k’的传入信号的每个固定或基准站k；1-2确定如下时间间隔作为测量值：
τk‘-＞k(t) (1.14)。
在第六方法步骤S6中，每个基准站k；1-6通过无线电数据发送(例如，ZigBee、WLAN或其它发送标准)公布这些值或时间间隔τk‘-＞k(t)。
在第七方法步骤S7中，移动站或接收站m；7就其部分而言，已经确定本身与特定基准站k、k’；1、2之间的对应测量值τk‘-＞m(t)。移动站或接收站m；7针对发送基准站1-6的所有对k1，k2接收具有值的数据报文。
在第八方法步骤S8中，移动站针对发送基准站1-6的所有对k1，k2执行计算，并因此确定基准站1-6的接收信号之间的TDOA值(TDOA：抵达时间差)。其精度不受预同步精度和其它所讨论因素的影响。
在第九方法步骤S9中，可选地以本身已知的方式(例如，根据Bancroft的Kalman滤波器)从这些TDOA值校正时钟偏移和/或位置识别。
术语“同时发生”和“同步”也将被理解成意指包括“间接”同步的实施方式。换句话说，例如，仅包括时钟偏移，例如没有平滑石英(quartzes)。
参考标号列表：
1–6 基准站
7 接收站，特别是移动站
8 轨道
9 计算和/或控制单元
10 计算和/或控制单元
11 时钟偏移
clkk(t) 站k与m之间的无线电信道中的距离
s1-s4 信号
s5 来自接收站的可选信号
S1-S9 方法步骤
t 时间
τm，k1，k2(t) 移动站到两个固定站的距离差
τk→m 站k与m之间的时间偏移
站k与m之间的相位
站k与m之间的相位差
相关路径的相位差

Claims (16)

1.一种基于波的方法，其中，至少两个基准站(1、2)发送信号(s1、s2；s3、s4)，
-其中，所述信号
-几乎同时被发送(S1、S2)，
-在同一频率范围内被发送，
-能够利用复用方法分离，
-其中，所述基准站(1、2)中的至少一个基准站除发送其自己的信号(s1、s2)以外，还同时接收由另一基准站(2、1)发送的至少一个信号(s2、s1)，并且以高精度确定其自己的发送与所述接收之间的时间间隔(τ1)和/或相位角，并且
-其中，至少接收所述信号的至少一个接收站(7)接收来自所述基准站(1、2)中的至少两个基准站的所述信号(s3、s4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，不是这种接收站(7)的一部分的计算和/或控制单元(9)处理所限定的时间间隔(τ1、τ2)和相位角中的至少一个，以形成通过数据传递被传递至所述至少一个接收站(7)的数据流(S6)或数据集。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助于至少一个接收站或基准站(1、2、7)，确定由包括接收站和基准站(2、1、7)的另一站接收或已经接收的至少一个信号(s2、s1；s3、s4)的所述时间间隔(τ1、τ2)和所述相位角中的至少一个。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，计算根据来自至少三个不同接收站(1、2、7)的接收信号(s2、s1；s3、s4)确定的测量值，使得创建数学变量，其中，这些站(1、2、7)的具有线性近似的系统时间对根据所述接收信号(1、2)的抵达时间差没有影响。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，利用近似法，泰勒级数n在二次多项式处中断，其中，执行所述计算，特别在于，利用权重对抵达时间或相位进行相加和相减，并且特别是，所述数学变量是路径长度和路径长度差。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，根据接收信号(s2、s1；s3、s4)确定的测量值/来自至少三个不同接收站(1、2、7)的测量值根据以下计算：
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，利用多于三个站(1、2、3、7)，根据接收信号(s2、s1；s3、s4)确定的测量值/来自至少三个不同接收站(1、2、7)的测量值根据以下计算：
特别是根据以下计算：
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述接收站(7)的时钟偏移相对于所述基准站(1、2)中的至少一个被确定。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将FMCW或FSCW信号用作或形成为发送信号(s1、s2；s3、s4)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，IFMDA或CDMA被应用为复用方法。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述基准站(1、2)的未来发送根据所确定的时间偏移(τ1)和/或相位角来控制。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，执行同时或几乎同时的发送，作为时间上交叠的发送操作或者在站的两个发送之间的具有比信道脉冲响应的持续时间更短的休息时间的发送操作。
13.一种基于波的系统，所述系统具有
-至少两个基准站(1、2)，所述基准站发送信号(s1、s2；s3、s4)并且均具有至少一个计算和/或控制单元(9)，以及
-至少接收所述信号的至少一个接收站(7)，所述接收站接收来自所述基准站(1、2)中的至少两个基准站的所述信号(s3、s4)，并且包括所述至少一个计算和/或控制单元(10)，
-其中，所述计算和/或控制单元(9、10)被配置成或设计成均执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法的方法步骤中的至少一些并且作为整体执行整个方法。
14.一种基准站(1、2)或接收站(7)，所述基准站或接收站被配置成或设计成根据权利要求13所述的系统的组件或者被配置成或设计成执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的接收站(7)，所述接收站是具有移动路径(8)的移动站，其中，所述移动路径特别是不被固定。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的基准站(1、2)，所述基准站具有计算和/或控制单元(9)，所述计算和/或控制单元根据所确定的时间间隔(τ1)和/或相位角来控制所述基准站(1、2)的未来发送。
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