CN108474831A - 通过到达角度定位信标的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于定位信标(X)的方法，方法包括：执行R个序列，其中R是不小于2的整数，每个序列包括在第一天线阵列(A1)上和在第二天线阵列(A2)上接收来自信标(X)的信号，该R个序列的信号具有不同的波长；计算用于估计信号在第一天线阵列(A1)上的到达角度的第一函数和用于估计信号在第二天线阵列(A2)上的到达角度的第二函数；以及对R个第一估计函数互相之间以及R个第二估计函数互相之间进行互相关，使得分别确定在信标(X)与第一阵列(A1)之间的第一角度(1)以及信标(X)与第二阵列(A2)之间的第二角度(2)。
Description
技术领域
本发明涉及用于定位信标的装置和方法的技术领域。用于定位目的并且可通过适当方式定位和识别的任何装置可称为信标。
背景技术
已知通过计算源自信标并入射在至少两个天线网络上的射频信号的传播方向而对信标进行定位。该技术被称为到达角度定位方法。在该情况下，已经开发了许多用于估计天线网络上的信号的到达角度的算法。更准确地说，这些算法能够计算将概率与在天线网络上的信号的到达角度相关联的函数。
例如，已知由R.O.Schmidt在IEEE Trans.Antennas&Propagation1986年3月第3期第34卷的文章“Multiple emitter location and signal parameter estimation(多发射极定位和信号参数估计)”描述的“MUSIC”(“多信号分类”的简写)算法。该算法允许高度的空间分辨率，并且部署相对简单，但在计算方面特别复杂。还已知由Barry D.Van Veen和Kevin M.Buckley在IEEE ASSP杂志1988年4月的文章“Beamforming：A VersatileApproach to Spatial Filtering”(“波束形成：空间滤波的通用方法”)中描述的“Beamforming Spatial Filtering(波束形成空间滤波)”算法。该算法允许比MUSIC算法显著更低程度的分辨率，但在计算方面较不复杂。
到达角定位技术特别适用于开放环境，其中信号主要遵循在信标和天线网络之间的直接路径。然而，这种技术在内部位置中受到限制，其中波然后采用多个路径，特别是由于对周围扰乱元素的反射。因此到达角度的估计函数包含多个尖峰，其到直接路径或到由反射生成的路径的分配是困难的。
发明内容
因此，本发明提出了用于通过到达角度而定位的方法，该方法在以许多反射元件为特征的环境中有效。
为此，本发明提出了用于信标定位的方法，包括：
-R个序列，其中R是等于或大于2的整数，每个包括：
●由第一天线网络和第二天线网络接收源自信标的信号，其中R个序列的信号具有不同的波长，
●计算针对信号在第一天线网络上的到达角度的第一估计函数和针对信号在第二天线网络上的到达角度的第二估计函数，
-对R个第一估计函数和R个第二估计函数进行互相关，用于分别确定信标与第一网络之间的第一角度以及信标与第二网络之间的第二角度。
本发明利用以下观察结果：入射信号在反射元件上的反射功率取决于信号的波长和该元件的尺寸之间的差异。更具体地，元件的尺寸与信号的波长越接近，反射功率越大。反射元件因此承担辅助天线的作用，其重新发送入射信号。相应地，通过在部署该方法的环境中选择接近反射元件的典型尺寸的由信标发射的信号的波长，可以确保各种信号从反射元件强烈反射。换句话说，由信标发射的信号在各种反射器上反射地并不强烈。
然而，信号在天线网络上的到达角度的估计函数，即用于关联概率与信号在该网络上的到达角度的函数不仅包括对应于信标和该网络之间的直接传输路径的角度的概率尖峰，而且还包括对应于在信标所在的环境中由反射元件反射生成的路径的角度的概率尖峰。因此，作为波长的函数，所有R个第一估计函数都包含针对特定角度(与直接传输路径对应的角度，被描述为第一角度)的概率尖峰以及针对不同角度的概率尖峰。因此，R个第一估计函数的相关允许区分对应于直接传输路径的角度。类似地，作为波长的函数，所有R个第二估计函数都包含针对特定角度(与直接传输路径对应的角度，称为第二角度)的概率尖峰和针对不同角度的概率尖峰。因此，R个第二估计函数的相关允许区分与直接传输路径对应的角度。
除了上述特征之外，根据本发明的方法可以包含单独或以任何技术上可行的组合方式而考虑的一个或多个以下补充特征。
在一个非限制性形式的实施例中，序列包括由连接到第一天线网络中的第一传感器的第一接收器的每个接收器获取信号的步骤。此外，由第一接收器执行的至少一个获取包括用于获取由一对第一传感器中的一个传感器采集的信号的第一阶段，随后是用于获取由该对第一传感器中的另一个传感器采集的信号的第二阶段。
在一个非限制性形式的实施例中，序列包括由连接到第二天线网络中的第二传感器的第二接收器的每个接收器获取信号的步骤。此外，由第二接收器执行的至少一个获取包括用于获取由一对第二传感器中的一个传感器采集的信号的第一阶段，随后是用于获取由该对第二传感器中的另一个传感器采集的信号的第二阶段。
在这两种形式的实施例中，至少一个接收器与一对传感器相关联。在第一阶段期间，接收器获取由一对传感器中的一个传感器采集的信号；在第二阶段期间，接收器获取由该对传感器中的另一个传感器采集的信号。如果这两次获取在非常短的相互时间间隔内完成，则可以假定在两次获取之间信标的位置基本上不变。因此，接收器是相互关联的，因此可以减少信标定位所需的接收器的总数量。实际上，根据现有技术，每个传感器使用一个接收器。根据本发明，减少接收器的数量，因此同时执行获取，由此导致在获取阶段期间所需的瞬时功率的减小。自然地，相互接收器的数量越多，所需的瞬时功率就越低。
在一个非限制性形式的实施例中，在第一获取阶段期间和在第二获取阶段期间获取由至少一个第一传感器采集的信号。
在一个非限制性形式的实施例中，在第一获取阶段期间和在第二获取阶段期间获取由至少一个第二传感器采集的信号。
因此在第一获取阶段期间和第二获取阶段期间同时获取至少一个传感器上的入射信号。此外，信号有利地由同一接收器获取。这允许在第一阶段期间执行的获取和在第二阶段期间执行的获取的正确相关。
在一个非限制性形式的实施例中，R个第一估计函数的相关包括对于多个角度的每个角度通过该R个第一估计函数计算与该角度相关联的概率的平均值，其中具有最高平均值的角度是信标与第一网络之间的角度，即第一角度。
在实施例的一个非限制性形式中，R个第二估计函数的相关包括对于多个角度的每个角度通过该R个第二估计函数计算与该角度相关联的概率的平均值，其中具有最高平均值的角度是信标与第二网络之间的角度，即第二角度。
因此提供了用于计算与直接传输路径对应的角度的简单方法：与直接传输路径对应的角度是具有高平均概率的唯一角度，假定对于该角度在估计函数上存在概率尖峰。
在一个非限制性形式的实施例中，由第一接收器获取包括以下：
-估计该第一接收器和信标之间的频率漂移，
-借助于所估计的漂移，生成包括由连接到该第一接收器的第一传感器接收的信号的相位和幅度的向量，
其中向量被用于计算估计函数。
在一个非限制性形式的实施例中，由第二接收器获取包括以下：
-估计该第二接收器和信标之间的频率漂移，
-借助于所估计的漂移，生成包括由连接到该第二接收器的第二传感器接收的信号的相位和幅度的向量，
其中向量被用于计算估计函数。
这两种形式的实施例在利用如上所述的波束形成空间滤波类型的算法来计算到达角度的估计函数的情况下是特别有利的。该算法所需的参数实际上是天线网络的传感器上入射信号的相位和幅度向量。例如，使用所接收的信号的相位和幅度的频谱来计算相位和幅度。然而，为了识别由信标发射的信号的特征射线，区分这些频谱中的信号与噪声是重要的。识别接收器和信标(信号发射器)之间的频率漂移允许准确识别这些射线。此外，识别频率漂移允许通过应用适当的窄带通滤波器接收到的信号滤除接收到的信号中的噪声。在采用如上所述的MUSIC算法并且由信标发送的信号未被调制(纯载波信号)的情况下，该信息也非常有用。窄带滤波允许消除任何宽带噪声(这是非相关的，并且因此是计算误差的来源)，并且仅保留有用信息(在天线上获得的纯载波信号的各种相位和幅度版本)。
在一个非限制性形式的实施例中，该方法包括从第一角度和第二角度定位信标。
本发明进一步包括用于定位信标的装置，包括：
-第一天线网络和第二天线网络，其被配置为接收源自信标的具有不同载波频率的R个信号，以及
-获取和计算部件，其被配置为：
●用于计算在第一天线网络和第二天线网络上信号的到达角度的估计函数，以及
●用于校正估计函数，以便确定信标与第一网络之间的第一角度，以及信标与第二网络之间的第二角度。
除了上述特征外，根据本发明的装置可以包含单独考虑或以任何技术上可行的组合方式考虑的一个或多个以下补充特征。
在一个非限制性形式的实施例中，获取和计算部件包括以下：
-第一接收器，其被连接到在第一天线网络上的第一传感器，第一接收器被配置为获取由第一接收器连接到的第一传感器采集的信号，
-至少一个开关，用于在用于获取信号的第一阶段期间将第一接收器连接到一对第一传感器中的一个传感器，以及在用于获取该信号的第二阶段期间将第一接收器连接到该对第一传感器中的另一个传感器。
在一个非限制性形式的实施例中，获取和计算部件包括以下：
-第二接收器，其被连接到在第二天线网络上的第二传感器，第二接收器被配置为获取由第二接收器连接到的第二传感器采集的信号，
-至少一个开关，用于在用于获取信号的第一阶段期间将第二接收器连接到一对第二传感器中的一个传感器，以及在用于获取该信号的第二阶段期间将第二接收器连接到该对第二传感器中的另一个传感器。
在一个非限制性形式的实施例中，获取和计算部件被配置为对于多个角度中的每个角度通过估计函数计算与该角度相关联的概率的平均值，以及选择示出最高平均值的角度。
在一个非限制性形式的实施例中，获取和计算部件被配置为：
-用于估计第一接收器和信标之间的频率漂移，
-用于借助于所估计的第一接收器和信标之间的漂移而生成向量，其中每个向量包括由连接到第一接收器的第一传感器接收的信号的相位和幅度。
在一个非限制性形式的实施例中，获取和计算部件被配置为：
-用于估计第二接收器和信标之间的频率漂移，
-用于借助于所估计的第二接收器和信标之间的漂移而生成向量，其中每个向量包括由连接到第二接收器的第二传感器接收的信号的相位和幅度。
在一个非限制性形式的实施例中，获取和计算部件被配置为从第一角度和第二角度定位信标。
通过阅读以下详细描述并通过检查附图将会清楚本发明及其各种应用的理解。
附图说明
基于附图所示的非限制性形式的实施例，通过以下描述将明确用于定位信标的方法和装置的目的、优点和特征，在附图中：
图1示出根据本发明的一种形式的实施例的用于定位信标的装置的示意性表示，其包括第一和第二天线网络；
图2示出由信标发射并入射在第一天线网络上的信号的到达角度的两个第一估计函数的曲线图；
图3示出由信标发射并入射在第二天线网络上的信号的到达角度的两个第二估计函数的曲线图；
图4示出第一天线网络以及连接到该第一网络的获取和计算单元的示意性表示；
图5示出在第一获取阶段和第二获取阶段期间的第一天线网络的示意性表示；
图6示出根据本发明的一种形式的实施例的用于定位信标的方法中的步骤的框图。
具体实施方式
本发明的目的是在以多个反射元件为特征的环境中定位信标X，为了示例性目的，其中四个反射元件由参考符号P11、P12、P21和P22表示。在任何环境中，反射元件可以具有不同的尺寸，如图1所示。
信标X被配置为发射不同波长(λi)i＝1..R的R个信号(Sgi)i＝1..R，其中R是等于或大于2的整数。为了清楚起见，在图1中仅示出了两个信号Sg1和Sg2，相应波长为λ1和λ2。由信标X发射的信号(Sgi)i＝1..R根据它们的波长从反射元件反射到不同的度。尺寸接近给定信号的波长的干扰元件实际上将特别反射该信号，但将仅反射具有与其尺寸基本在有限程度上不同的波长的信号。自然地，因此描述的元件的尺寸是信号入射在其上的元件表面的尺寸。
因此，在图1所示的示例中：
-反射元件P11和P12强烈地反射第一信号Sg1，但是仅微弱地反射第二信号Sg2。因此忽略来自反射元件P11和P12的第二信号Sg2的反射。
-反射元件P21和P22强烈地反射第二信号Sg2，但是仅微弱地反射第一信号Sg1。因此忽略来自反射元件P21和P22的第一信号Sg1的反射。
根据本发明的装置DISP允许信标X的定位。装置DISP具体包括：
-包括M个传感器(C1j)j＝1..M的第一天线网络A1，其中M是等于或大于2的整数。
-包括N个传感器(C2k)k＝1..N的第二天线网络A2，其中N是等于或大于2的整数。
在第一信号Sg1和第二信号Sg2在信标X与第一天线网络A1之间的直接路径中传播的情况下，第一信号Sg1和第二信号Sg2根据第一角度入射在第一天线网络A1上。在第一信号Sg1和第二信号Sg2在信标X和第二天线网络A2之间的直接路径中传播的情况下，第一信号Sg1和第二信号Sg2根据第二角度入射在第二天线网络A2上。直接路径被理解为其上没有障碍物的路径。
此外：
-第一信号Sg1根据角度a入射在第一天线网络A1上，其中第一信号Sg1从反射元件P11反射。
-第二信号Sg2根据角度b入射在第一天线网络A1上，其中第二信号Sg2从反射元件P21反射。
-第一信号Sg1根据角度c入射在第二天线网络A2上，其中第一信号Sg1从反射元件P12反射。
-第二信号Sg2根据角度d入射在第二天线网络A2上，其中第二信号Sg2从反射元件P22反射。
装置DISP还包括获取和计算部件(在图1中未示出)，其包括两个单元，每个单元连接到天线网络A1、A2。获取和计算单元允许对于给定信号计算与获取和计算单元连接的天线网络上的信号的入射角的概率。自然地，由于反射现象，许多角度将具有很高的入射概率。
图2和图3示出入射角的估计函数。在图2的上部分，估计函数g11表示在第一天线网络A1上第一信号Sg1的到达角度。将观察到，估计函数g11以两个尖峰为特征：角度a的第一尖峰，对应于来自反射元件P11的第一信号Sg1的反射路径；第一角度的第二尖峰，对应于信标X和第一天线网络A1之间的第一信号Sg1的直接路径。
在图2的下部分，估计函数g12表示在第一天线网络A1上第二信号Sg2的到达角度。将观察到，估计函数g12以两个尖峰为特征：第一角度的第一尖峰，对应于信标X和第一天线网络A1之间的第二信号Sg2的直接路径；角度b的第二峰值，对应于来自反射元件P21的第二信号Sg2的反射路径。
在图3的上部分，估计函数g21表示在第二天线网络A2上第一信号Sg1的到达角度。将观察到，估计函数g21以两个尖峰为特征：第二角度的第一尖峰，对应于信标X和第二天线网络A2之间的第一信号Sg1的直接路径；角度c的第二尖峰，对应于来自反射元件P12的第一信号Sg1的反射路径。
在图3的下部分，估计函数g22表示在第二天线网络A2上第二信号Sg2的到达角度。将观察到，估计函数g22以两个尖峰为特征：第二角度的第一尖峰，对应于信标X和第二天线网络A2之间的第二信号Sg2的直接路径；角度d的第二尖峰，对应于来自反射元件P22的第二信号Sg2的反射路径。
因此，估计函数g11和g12二者均以第一角度的尖峰为特征，而估计函数g21和g22二者均以第二角度的尖峰为特征。因此，通过相应关联估计函数g11和g12以及估计函数g21和g22，可以相应确定第一角度和第二角度
图4表示第一天线网络A1和连接到该第一网络A1的第一获取和计算单元UT1。在图4所示的示例中，第一天线网络A1包括15个第一传感器(C1j)j＝1..15，并且第一单元UT1包括8个第一接收器(R1p)p＝1..8。更一般地，第一单元UT1包括S个第一接收器(R1p)p＝1..S，其中S是等于或大于2的整数，使得M＝2S-1。
天线网络A1包括每个传感器C1j的一个连接器(例如SMA类型)。除了仅与单个连接器相关联的一个接收器(图4中表示的示例中的第8个接收器R18)之外，单元UT1的每个接收器R1p进一步包括两个连接器和一个开关Sp。因此，除了接收器中的一个接收器R18以外，每个接收器R1p能够经由其相关联的开关Sp以交替的方式连接到两个不同的传感器C1j。从图4中可以看到，仅表示了三条有线链路：示出第1个接收器R11的连接器连接到第3个传感器C13的连接器和第5个传感器C15的连接器；示出第8个接收器R18的连接器连接到第4个传感器C14的连接器。
图5表示在两个获取阶段期间图4中的15个第一传感器(C1j)j＝1..15的状态。在第一获取阶段Ph1中，开关(Sp)p＝1..7处于图3所示的状态，并且连接到接收器的传感器因此是传感器4至11。在第二获取阶段Ph2中，开关(Sp)p＝1..7的位置被修改，并且连接到接收器的传感器因此是传感器1至4和12至15。可以观察到，第4个传感器C14在获取阶段Ph1、Ph2二者期间都连接到第8个接收器R18。
单元UT1还包括本地振荡器LO，其能够将频率fp传送到第一接收器(R1p)p＝1..8。事实上，在传感器C1j采集源自信标X的频率fi的信号Sgi的情况下，该信号Sgi在连接到传感器C1j的接收器R1p中经历以下处理。首先，信号Sgi与频率为fp的两个正交信号并行混合，以获得频率为fi，fp和fi+fp的分量以及“中间”频率|fi-fp|的分量。此后，多相滤波器仅允许在低于信号Sgi的初始频率fi的中间频率通过该分量。最后，该低频分量经历模拟到数字的转换。
单元UT1还包括存储器MEM1、MEM2，用于存储由第一接收器(R1p)p＝1..8生成的采样；以及例如USB类型的端口PO，用于检索在存储器MEM1、MEM2中存储的样本。单元UT1还包括用于获取通道的校准部件CB，以便标准化由各个接收器(R1p)p＝1..8执行的获取。
单元UT1还包括能够与信标X通信的发射器-接收器EMR，使得接收器(R1p)p＝1..8仅在由信标X传输信号(Sgi)i＝1..R时获取源自信标X的信号(Sgi)i＝1..R，而不是连续获取，连续获取将是非常耗能的布置。信标X例如响应于来自发射器-接收器EMR的询问而发送信号(Sgi)i＝1..R，或者采取主动并且向发射器-接收器EMR通知该效果。
单元UT1还包括用于控制单元UT1的其它组件的可编程逻辑电路PLC，例如是FPGA类型(现场可编程门阵列)。
自然地，在非限制性形式的实施例中，参考第一天线网络A1描述的所有上述元件可以转换为第二天线网络A2。第二获取和计算单元(未在图中示出)连接到第二网络A2，其中该第二单元包括T个第二接收器(R2q)p＝1..T，其中T是等于或大于2的整数，使得N＝2T-1。除了一个连接到单个第二传感器的第二接收器之外，每个第二接收器R2q能够经由相关联的开关以交替的方式连接到两个不同的传感器C2k。
图6表示根据本发明的非限制性实施例的用于定位信标X的方法METH的步骤。该方法包括连续的R个序列(Seqi)i＝1..R，其中每个序列Seqi包括下文中描述的步骤。
根据序列Seqi中的步骤Em_Sgi，信标X发射波长λi的信号Sgi。R个序列(Seqi)i＝1..R中的R个信号(Sgi)i＝1..R的波长(λi)i＝1..R都是不同的。波长(λi)i＝1..R有利地选自与信标X所处环境中的反射元件的常规尺寸相同的数量级。例如，在内部环境中，频率为2.4GHz的信号Sgi是合适的，因为其波长12.5厘米可对应于该环境中的某些物体的尺寸。信号(Sgi)i＝1..R例如是连续波形脉冲，无论是调制还是非调制的。
根据序列Seqi中的步骤Rec_Sgi，信号Sgi由第一天线网络A1的第一传感器(C1j)j＝1..M和第二天线网络A2的第二传感器(C1k)j＝1..N采集。
根据序列Seqi中的步骤Acq_Sgi，通过分别连接到第一天线网络A1和第二天线网络A2的第一接收器(R1p)p＝1..S和第二接收器(R2q)q＝1..T执行信号Sgi的获取。首先，与第一接收器(R1p)p＝1..S相关联的开关被配置为使得S个第一接收器(R1p)p＝1..S连接到M个第一传感器(C1j)j＝1..M的S个第一传感器(C1v)v＝1..S。类似地，首先，与第二接收器(R2q)q＝1..T相关联的开关被配置为使得T个第二接收器(R2q)q＝1..T连接到N个第二传感器(C2k)k＝1..N的T个第二传感器(C2v)v＝1..T。
获取步骤Acq_Sgi包括第一阶段Ph1，其中每个第一接收器R1p获取由其所连接到的第一接收器C1v采集的信号Sgi，以及每个第二接收器R2q获取由其所连接到的第二接收器C2v采集的信号Sgi。
此后，修改与第一接收器(R1p)p＝1..S相关联的开关和与第二接收器(R2q)q＝1..T相关联的开关的位置。第一接收器(R1p)p＝1..S因此连接到M个第一传感器(C1j)j＝1..M的S个其它第一传感器(C1w)w＝1..S，并且第二接收器(R2q)q＝1..T因此连接到N个第二传感器(C2k)k＝1..N的T个其它第二传感器(C2w)w＝1..T。只有一个第一传感器保持连接到同一第一接收器，并且一个第二传感器保持连接到同一第二接收器。
此后，获取步骤Acq_Sgi包括第二阶段Ph2，其中每个第一接收器R1p获取由其所连接到的第一接收器C1w采集的信号Sgi，并且每个第二接收器R2q获取由其所连接到的第二接收器C2w采集的信号Sgi。
在第一获取阶段和第二获取阶段期间未使用的任何传感器必须连接到50欧姆的电阻，以便防止其作为反射器的行为，从而扭曲其它传感器的辐射方向图。
如上所述，每次获取源自信标X的频率fi的信号Sgi包括以下：
-信号Sgi与频率为fp的两个正交信号的并行混频，以便获得频率fi、fp和fi+fp的分量以及一个“中间”频率|fi-fp|的分量，
-通过多相滤波器对分量进行滤波，以便去除频率fi、fp和fi+fp的分量，并仅保留中间频率的分量，其比信号Sgi的初始频率fi低，以及
-对中间频率的分量的模拟-数字转换，以便生成一系列采样。
根据序列Seqi中的步骤Cal_g1i_g2i，计算对于第一天线网络A1上的信号Sgi的到达角度的第一估计函数g1i以及对于第二天线网络A2上的信号Sgi的到达角度的第二估计函数g2i。这些函数是从生成的采样中生成的，例如借助于上述的MUSIC算法或波束形成空间滤波算法。
将观察到，波束形成空间滤波算法需要包含由天线网络的传感器采集的每个信号的相位和幅度的向量作为参数。在采用波束形成空间滤波算法计算估计函数的一种形式的实施例中，每次获取信号Sgi因此包括用于生成由接收到的信号Sgi的相位和幅度组成的向量的步骤。
在一种形式的实施例中，通过对该系列采样应用傅里叶变换来计算接收信号Sgi的相位和幅度。傅里叶变换实际上允许获取信号的相位的频谱和幅度的频谱。自然地，在这些频谱中，与信号Sgi对应的射线必须与噪声区分开来。然而，如果接收器的本地振荡器和信标的本地振荡器的稳定性有限，则它们可能示出相互的频率漂移。因此，由接收器获取信号Sgi包括在生成相位和幅度向量的步骤之前估计该接收器和信标X之间的频率漂移的步骤。识别该漂移允许在相位和幅度的频谱中准确定位与信号对应的射线。
此后，方法METH包括：进一步对于R个序列(Seqi)i＝1..R，对于R个第一估计函数(g1i)i＝1..R的相关和R个第二估计函数(g2i)i＝1..R的相关的步骤Corr_g1i_g2i。R个第一估计函数(g1i)i＝1..R的相关允许确定信标X与第一网络A1之间的第一角度而R个第二估计函数(g2i)i＝1..R的相关允许确定信标X与第二网络A2之间的第二角度例如，对于多个角度中的每个角度，通过估计函数计算与该角度相关联的概率的平均值来执行相关。具有最高平均值的角度因此是信标X与所考虑的网络之间的角度。事实上，第一估计函数(g1i)i＝1..R都以与第一角度对应的尖峰为特征，而第二估计函数(g2i)i＝1..R都以与第二角度对应的尖峰为特征。
最后，方法包括用于从第一角度和第二角度中定位信标X的步骤Loc_X。
从以上描述中，本领域技术人员可以推断出用于定位信标的方法和装置的多个变型，而不偏离由权利要求限定的本发明的范围。
Claims (11)
1.一种用于定位信标(X)的方法(METH)，所述方法包括：
-R个序列((Seqi)i＝1..R)，其中，R是等于或大于2的整数，每个序列包括：
●由第一天线网络(A1)和第二天线网络(A2)接收(Rec_Sgi)源自所述信标(X)的信号(Sgi)，其中，所述R个序列((Seqi)i＝1..R)的所述信号((Sgi)i＝1..R)具有不同的波长((λi)i＝1..R)，
●计算(Cal_g1i_g2i)针对在所述第一天线网络(A1)上所述信号(Sgi)的到达角度的第一估计函数(g1i)和针对在所述第二天线网络(A2)上所述信号(Sgi)的到达角度的第二估计函数(g2i)，
-对R个所述第一估计函数((g1i)i＝1..R)和R个所述第二估计函数((g2i)i＝1..R)进行互相关(Corr_g1i_g2i)，用于分别确定所述信标(X)与所述第一网络(A1)之间的第一角度以及所述信标(X)与所述第二网络(A2)之间的第二角度
2.根据权利要求1所述的方法(METH)，其特征在于，序列(Seqi)包括由连接到所述第一天线网络(A1)中的第一传感器((C1j)j＝1..M)的第一接收器((R1p)p＝1..S)的每个接收器(R1p)对所述信号(Sgi)的获取步骤(Acq_Sgi)，由第一接收器(R1p)执行的至少一个获取包括用于获取由一对第一传感器中的一个传感器采集的所述信号(Sgi)的第一阶段(Ph1)，随后是用于获取由所述对第一传感器中的另一个传感器采集的所述信号(Sgi)的第二阶段(Ph2)。
3.根据权利要求2所述的方法(METH)，其特征在于，在第一获取阶段(Ph1)期间和在第二获取阶段(Ph2)期间获得由所述至少一个第一传感器(C1j)采集的所述信号(Sgi)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的方法(METH)，其特征在于，R个估计函数((g1i)i＝1..R,(g2i)i＝1..R)的相关包括对于多个角度的每个角度通过所述R个估计函数((g1i)i＝1..R,(g2i)i＝1..R)计算与所述角度相关联的概率的平均值，其中，示出最高平均值的所述角度是在所述信标(X)与所考虑的网络(A1,A2)之间的所述角度
5.根据权利要求2至4中的一项所述的方法(METH)，其中，由第一接收器(R1p)获取包括：
-估计所述第一接收器(R1p)和所述信标(X)之间的频率漂移，
-借助于所估计的漂移，生成包括由连接到所述第一接收器(R1p)的第一传感器(C1j)接收的所述信号(Sgi)的相位和幅度的向量，
其中，所述向量被用于计算所述估计函数。
6.根据前述权利要求中的一项所述的方法(METH)，包括从所述第一角度和所述第二角度中定位所述信标(X)。
7.一种用于定位信标(X)的装置(DISP)，包括：
-第一天线网络(A1)和第二天线网络(A2)，其被配置为接收源自所述信标(X)的具有不同载波频率((fi)i＝1..R)的R个信号((Sgi)i＝1..R)，以及
-获取和计算部件(UT1)，其被配置为：
●用于计算在所述第一天线网络(A1)和所述第二天线网络(A2)上所述信号((Sgi)i＝1..R)的到达角度的估计函数((g1i)i＝1..R,(g2i)i＝1..R)，以及
●用于校正所述估计函数((g1i)i＝1..R,(g2i)i＝1..R)，以便确定在所述信标(X)与所述第一网络(A1)之间的第一角度以及在所述信标(X)与所述第二网络(A2)之间的第二角度
8.根据权利要求7所述的定位装置(DISP)，其特征在于，所述获取和计算部件(UT1)包括以下：
-第一接收器((R1p)p＝1..S)，其被连接到所述第一天线网络(A1)上的第一传感器((C1j)j＝1..M)，所述第一接收器((R1p)p＝1..S)被配置为获取由所述第一接收器连接到的所述第一传感器((C1j)j＝1..M)采集的所述信号((Sgi)i＝1..R)，
-至少一个开关(Sp)，用于在用于获取信号(Sgi)的第一阶段期间将第一接收器(R1p)连接到一对第一传感器中的一个传感器(C1j)，以及在用于获取所述信号(Sgi)的第二阶段期间将第一接收器(R1p)连接到所述对第一传感器中的另一个传感器。
9.根据权利要求7或8中的一项所述的定位装置(DISP)，其特征在于，所述获取和计算部件(UT1)被配置为对于多个角度中的每个角度通过估计函数((g1i)i＝1..R,(g2i)i＝1..R)计算与所述角度相关联的概率的平均值，以及选择示出最高平均值的所述角度。
10.根据权利要求7所述的定位装置(DISP)，其特征在于，所述获取和计算部件(UT1)被配置为：
-用于估计在第一接收器(R1p)和所述信标(X)之间的频率漂移，以及
-用于借助于所估计的漂移而生成向量，其中，每个向量包括由连接到所述第一接收器(R1p)的第一传感器(C1j)接收的信号(Sgi)的相位和幅度。
11.根据权利要求7至10中的一项所述的装置(DISP)，其特征在于，所述获取和计算部件(UT1)被配置为从所述第一角度和所述第二角度中定位所述信标(X)。
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