CN110418976B - 存储运动检测所用的调制解调器参数 - Google Patents

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Abstract

在一般方面中，通过使用所存储的调制解调器参数处理无线信号来检测运动。在一些方面中，从无线传感器装置的存储器访问所存储的调制解调器参数。所存储的调制解调器参数表示无线传感器装置的无线电子系统先前在处理第一运动检测信号时所使用的无线电状态。对无线传感器装置的无线电子系统应用所存储的调制解调器参数，使用由所存储的调制解调器参数表示的无线电状态在无线传感器装置处理第二运动检测信号，并且基于第一运动检测信号和第二运动检测信号来检测运动。

Description

存储运动检测所用的调制解调器参数
优先权要求
本申请要求2017年3月16日提交的标题为“Storing Modem Parameters forMotion Detection”的美国申请15/460,643的优先权，其通过引用而并入于此。
背景技术
以下说明涉及运动检测。
运动检测系统已被用于检测例如房间或室外区域中的物体的移动。在一些示例性运动检测系统中，使用红外或光学传感器来检测传感器的视野中的物体的移动。运动检测系统已被用于安全系统、自动化控制系统以及其它类型的系统中。
附图说明
图1A是示出示例性无线通信系统的图。
图1B是示出运动检测器装置的示例性调制解调器的图。
图2是示出示例性运动信道分组的图。
图3A和3B是示出在无线传感器装置之间通信的示例性信号的图。
图4是示出用于通过使用所存储的调制解调器参数处理无线信号来检测运动的示例性处理的流程图。
具体实施方式
在这里描述的一些方面中，通过使用所存储的调制解调器参数处理无线信号来检测运动。例如，用于处理第一组运动检测信号的调制解调器参数可以存储在存储器中，并且可以(例如通过使调制解调器参数保持恒定)使用相同的调制解调器参数来处理第二组运动检测信号。调制解调器参数可以包括用于指示无线传感器装置的无线电子系统或基带子系统(或这两者)的操作的设置或整体配置的参数。例如，调制解调器参数可以包括针对无线电子系统的增益设置、RF滤波器设置、RF前端开关设置、DC偏移设置或IQ补偿设置、或者针对基带子系统的数字DC校正设置、数字增益设置和数字滤波设置中的一个或多个。
在典型的无线电系统中，调制解调器参数可以自动改变以使调制解调器所接收到的信号随时间保持相对恒定。例如，无线装置可以响应于看到调制解调器所接收到的信号的幅度或带宽的波动而自动修改增益或滤波器设置。针对无线运动检测器装置以这种方式改变调制解调器参数可能导致装置检测运动时的误差(例如，误报)，这是因为所接收到的运动检测信号将不能彼此直接比较。然而，通过使用相同的参数来处理运动检测信号，可以避免这种误差。例如，应用于无线传感器装置的无线电子系统或基带子系统的不同调制解调器参数可能导致基于所接收到的运动检测信号的数据之间的不一致，使得利用不同调制解调器参数处理后的信号无法进行比较以用于运动检测目的。作为示例，无线电子系统中的不同增益设置可能通过(由于不同增益设置)错误地指示信号的增加幅度而导致误报读数。
图1A是示出示例性无线通信系统100的图。示例性无线通信系统100包括三个无线装置——第一无线装置102A、第二无线装置102B和运动检测器装置104。示例性无线通信系统100可以包括附加的无线装置和其它组件(例如，附加运动检测器装置、附加无线装置、一个或多个网络服务器、网络路由器、网络交换机、线缆或其它通信链路等)。
示例性无线装置102A、102B可以例如根据无线网络标准或其它类型的无线通信协议而在无线网络中进行操作。例如，无线网络可被配置为作为无线局域网(WLAN)、个人局域网(PAN)、城域网(MAN)、或其它类型的无线网络而进行操作。WLAN的示例包括被配置为根据IEEE所开发的802.11标准家族中的一个或多个标准等而进行操作的网络(例如，Wi-Fi网络)。PAN的示例包括根据短距离通信标准(例如，近场通信(NFC)、ZigBee)以及毫米波通信等而进行操作的网络。
在一些实现中，无线装置102A、102B可被配置为例如根据蜂窝网络标准而在蜂窝网络中进行通信。蜂窝网络的示例包括根据如下标准进行配置的网络：诸如全球移动系统(GSM)和GSM演进的增强数据率(EDGE)或EGPRS等的2G标准；诸如码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)和时分同步码分多址(TD-SCDMA)等的3G标准；诸如长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)等的4G标准；等等。
在图1A所示的示例中，无线装置102A、102B可以是或者可以包括标准无线网络组件；例如，在一些情况下可以使用传统的Wi-Fi接入点或其它类型的无线接入点(WAP)。在一些情况下，可以使用其它类型的标准或传统的Wi-Fi发送器装置。在一些示例中，无线装置102A、102B各自包括调制解调器以及诸如电源单元、存储器和有线通信端口等的其它组件。在一些实现中，第一无线装置102A和第二无线装置102B是相同类型的装置。在一些实现中，第一无线装置102A和第二无线装置102B是两种不同类型的装置(例如，两种不同类型的无线网络的无线装置、或者同一无线网络的两种不同类型的无线装置)。
示例性运动检测器装置104包括调制解调器112、处理器114、存储器116和电源单元118。运动检测器装置104可以包括附加的或不同的组件，并且它们可被配置为如图1A所示地或者以其它方式进行操作。在一些实现中，调制解调器112、处理器114、存储器116和电源单元118一起容纳在共同的壳体或其它组装件中。在一些实现中，一个或多个组件可被单独容纳在例如单独的壳体或其它组装件中。
示例性调制解调器112可以通信(接收、发送或两者兼有)无线信号。例如，调制解调器112可被配置为通信根据无线通信标准进行格式化的射频信号。调制解调器112可被实现为图1B所示的示例性无线网络调制解调器112，或者可以以其它方式(例如，利用其它类型的组件或子系统)实现。在一些实现中，示例性调制解调器112包括无线电子系统和基带子系统。在一些情况下，基带子系统和无线电子系统可以在共同的芯片或芯片组上实现，或者它们可以在卡或其它类型的组装装置中实现。基带子系统可以例如通过引线、引脚、电线或其它类型的连接件而联接至无线电子系统。
在一些情况下，调制解调器112中的无线电子系统可以包括射频电路以及一个或多个天线。射频电路可以例如包括用于对模拟信号进行滤波、放大或以其它方式进行调节的电路、用于将基带信号上变频为RF信号的电路、用于将RF信号下变频为基带信号的电路等。这样的电路可以例如包括滤波器、放大器、混合器、本地振荡器等。无线电子系统可被配置为在无线通信信道上通信射频无线信号。作为示例，无线电子系统可以包括图1B所示的无线电芯片113、RF前端115和天线117。无线电子系统可以包括附加或不同的组件。在一些实现中，无线电子系统可以是或包括来自传统调制解调器(例如，来自Wi-Fi调制解调器、微微基站调制解调器等)的无线电电子器件(例如，RF前端、无线电芯片或类似组件)。在一些实现中，天线117包括多个天线。
在一些情况下，调制解调器112中的基带子系统可以例如包括被配置为处理数字基带数据的数字电子器件。作为示例，基带子系统可以包括图1B所示的基带芯片111。基带子系统可以包括附加或不同的组件。在一些情况下，基带子系统可以包括数字信号处理器(DSP)装置或其它类型的处理器装置。在一些情况下，基带系统包括数字处理逻辑，以操作无线电子系统、通过无线电子系统来通信无线网络业务、基于通过无线电子系统接收到的运动检测信号来检测运动、或者进行其它类型的处理。例如，基带子系统可以包括一个或多个芯片、芯片组、或其它类型的装置，其中这些装置被配置为对信号进行编码并将编码信号传送至无线电子系统以供发送、或者(例如，通过根据无线通信标准对信号进行解码、通过根据运动检测处理来处理信号、或以其它方式)识别和分析编码在来自无线电子系统的信号中的数据。
在一些实例中，示例性调制解调器112中的无线电子系统从基带子系统接收基带信号，将基带信号上变频为射频信号，并且无线地(例如，通过天线)发送射频信号。在一些实例中，示例性调制解调器112中的无线电子系统无线地(例如，通过天线)接收射频信号，将射频信号下变频为基带信号，并将基带信号发送至基带子系统。在无线电子系统和基带子系统之间交换的信号可以是数字信号或模拟信号。在一些示例中，基带子系统包括转换电路(例如，数模转换器、模数转换器)，并与无线电子系统交换模拟信号。在一些示例中，无线电子系统包括转换电路(例如，数模转换器、模数转换器)，并与基带子系统交换数字信号。
在一些情况下，示例性调制解调器112的基带子系统可以在一个或多个网络业务信道上经由无线电子系统在无线通信网络中通信无线网络业务(例如，数据分组)。调制解调器112的基带子系统还可以在运动检测信道上经由无线电子系统来发送或接收(或两者兼有)运动检测信号(例如，运动检测分组)。在一些实例中，基带子系统例如生成运动检测信号以供发送，以探测运动所用的空间。在一些实例中，基带子系统例如处理所接收到的运动检测信号，以检测空间中的物体的运动。
示例性处理器114可以例如执行指令，以基于数据输入来生成输出数据。指令可以包括存储器中所存储的程序、代码、脚本或其它类型的数据。另外或可选地，指令可被编码为预编程或可重新编程的逻辑电路、逻辑门或其它类型的硬件或固件组件。处理器114可以是或包括通用微处理器，作为专用协处理器或其它类型的数据处理设备。在一些情况下，处理器114进行运动检测器装置104的高水平操作。例如，处理器114可被配置为执行或解释存储器116中所存储的软件、脚本、程序、功能、可执行程序或其它模块。在一些实现中，处理器114可被包括在调制解调器112中。
示例性存储器116可以包括计算机可读介质，例如易失性存储器装置、非易失性存储器装置或这两者。存储器116可以包括一个或多个只读存储器装置、随机存取存储器装置、缓冲存储器装置、或这些和其它类型的存储器装置的组合。在一些实例中，存储器的一个或多个组件可以与运动检测器装置104的其它组件集成或以其它方式相关联。
示例性电源单元118向运动检测器装置104的其它组件提供电力。例如，其它组件可以基于由电源单元118通过电压总线或其它连接提供的电力来进行操作。在一些实现中，电源单元118包括电池或电池系统，例如可再充电电池。在一些实现中，电源单元118包括适配器(例如，AC适配器)，其中该适配器接收(来自外部源的)外部电力信号并将该外部电力信号转换为被调节用于运动检测器装置104的组件的内部电力信号。电源单元118可以包括其它组件或者以其它方式进行操作。
在图1A所示的示例中，无线装置102A、102B根据无线网络标准来发送无线信号。例如，无线装置102A、102B可以广播无线信号(例如，信标信号、状况信号等)，或者它们可以发送寻址到其它装置(例如，用户设备、客户端装置、服务器等)的无线信号，并且其它装置(未示出)以及运动检测器装置104可以接收无线装置102A、102B所发送的无线信号。在一些情况下，无线装置102A、102B所发送的无线信号例如根据无线通信标准或以其它方式定期地重复。
在所示的示例中，运动检测器装置104使用所存储的调制解调器参数处理来自无线装置102A、102B的无线信号，以检测无线信号所接入的空间中发生的运动。例如，运动检测器装置104可以进行图4的示例性处理400或用于检测运动的其它类型的处理。运动检测信号所接入的空间可以是室内或室外空间，其可以包括例如完全或部分封闭的一个或多个区域、没有封闭的开放区域等。该空间可以是或可以包括房间的内部、多个房间或建筑物等。在一些情况下，例如，可以修改无线通信系统100，使得运动检测器装置104可以发送无线信号，并且无线装置102A、102B可以处理来自运动检测器装置104的无线信号以检测运动。
用于运动检测的无线信号可以包括例如信标信号(例如，蓝牙信标、Wi-Fi信标、其它无线信标信号)或根据无线网络标准为了其它目的而生成的其它标准信号。在一些示例中，无线信号在与移动物体相互作用之前或之后传播通过物体(例如，壁)，这可以使得在移动物体与发送或接收硬件之间没有光学视线的情况下能够检测到移动物体的移动。运动检测器装置104所生成的运动检测数据可被通信至其它装置或系统(诸如安全系统等)，其中该其它装置或系统可以包括用于监视诸如房间、建筑物、室外区域等的空间内的移动的控制中心。
在一些实现中，无线装置102A、102B可被修改为包括用于发送具有头部和有效载荷的信号的单独发送信道(例如，频率信道或编码信道)，其中运动检测器装置104可以使用该有效载荷来进行运动感测。例如，运动检测器装置104可以知道应用于有效载荷的调制以及有效载荷中的数据的类型或数据结构，这可以减少运动检测器装置104为了运动感测而进行的处理量。头部可以包括附加信息，诸如例如通信系统100中的其它装置是否检测到运动的指示、调制类型的指示等。
在图1A所示的示例中，运动检测器装置104和第一无线装置102A之间的无线通信链路可以用于探测第一运动检测场110A，并且运动检测器装置104和第二无线装置102B之间的无线通信链路可以用于探测第二运动检测场110B。在一些实例中，运动检测器装置104通过处理基于由无线装置102A、102B分别发送至运动检测器装置104的信号的接收信号来检测运动检测场110A、110B中的运动。例如，当图1A所示的人106在第一运动检测场110A中移动时，运动检测器装置104可以基于第一无线装置102A所发送的无线信号来检测运动。
在一些实例中，运动检测场110A、110B可以包括例如空气、固体材料、液体或无线电磁信号可以传播的其它介质。在图1A所示的示例中，第一运动检测场110A在第一无线装置102A和运动检测器装置104之间提供无线通信信道，并且第二运动检测场110B在第二无线装置102B和运动检测器装置104之间提供无线通信信道。在操作的一些方面中，使用通过无线通信信道传送的无线信号来检测物体在该无线通信信道中的移动。物体可以是任何类型的静态或可移动物体，并且可以是有生命的或无生命的。例如，物体可以是人类(例如，图1A所示的人106)、动物、无机物体(或其它装置、设备或组装件)、用于限定空间的全部或部分边界的物体(例如，壁、门、窗等)、或其它类型的物体。
图1B是示出联接至用于存储无线电状态120的存储器112的示例性无线网络调制解调器112的图。在一些示例中，无线网络调制解调器112可被实现为卡、芯片、芯片组或其它类型的装置。调制解调器一般可以包括无线电子系统和基带子系统、以及一个或多个无线通信标准或其它协议所用的软件或固件。在一些情况下，调制解调器包括硬件、软件或固件(或其组合)以支持多种无线通信标准(例如，3G和LTE)。
图1B所示的示例性无线网络调制解调器112可以如上所述进行操作。例如，无线网络调制解调器112可以在无线通信信道(例如，网络业务信道和运动检测信道)上进行通信，并且例如通过处理运动检测信号来检测物体的运动。在一些实例中，示例性无线网络调制解调器112可以以其它方式进行操作。
图1B所示的示例性无线网络调制解调器112包括基带芯片111、无线电芯片113和射频(RF)前端115。无线网络调制解调器112可以包括附加或不同的特征，并且组件可以如图所示或以其它方式布置。在一些实现中，基带芯片111包括组件，并且进行针对图1A所示的示例性调制解调器112所述的基带子系统的操作。在一些实现中，基带芯片111可以处理来自无线电芯片113的同相信号和正交信号(I信号和Q信号)以从接收到的无线信号中提取数据。基带芯片111可以控制无线电芯片113或者进行其它操作。在一些情况下，基带芯片111可被实现为数字信号处理器(DSP)或其它类型的数据处理设备。
在一些实现中，无线电芯片113和RF前端115包括组件，并且进行针对图1A所示的示例性调制解调器112所述的无线电子系统的操作。在一些实现中，无线电芯片113可以基于接收到的无线信号而产生例如数字或模拟格式的同相信号和正交信号(I信号和Q信号)。在一些实现中，RF前端115可以包括一个或多个滤波器、RF开关、耦合器、RF增益芯片、或者用于调节射频信号以进行发送或处理的其它组件。
在一些实例中，调制解调器112处理运动检测信号。处理运动检测信号可以包括：在天线117处接收运动检测信号，在无线电芯片113或RF前端115处调节(例如，滤波、放大或下变频)运动检测信号，并在基带芯片111处数字处理运动检测信号。调制解调器112可以利用用于指示基带芯片111、无线电芯片113或RF前端115的一个或多个设置的一个或多个调制解调器参数。例如，调制解调器参数可以包括针对无线电芯片113或RF前端115的增益设置、RF滤波器设置、RF前端开关设置、DC偏移设置、IQ补偿设置或其它设置、或者针对基带芯片111的数字DC校正设置、数字增益设置、数字滤波设置或其它设置。
在图1B所示的示例性调制解调器112的无线电子系统中，增益设置(例如，使用自动增益控制回路来)控制在RF前端115处提供给天线117所接收到的RF信号的增益量；RF滤波器设置(例如，基于天线117处所要接收的信号的预期带宽来)控制RF前端115中的带宽滤波器；RF前端开关设置控制在RF前端115中启用哪些RF滤波器或天线开关(例如，选择来自多个天线其中之一的特定信号)；DC偏移设置控制在无线电芯片113中(例如，使用DC偏移回路)应用于基带信号的DC信号校正量；以及IQ补偿设置控制由无线电芯片113应用于信号的IQ相位校正量。在图1B所示的示例性调制解调器112的基带子系统中，数字DC校正设置控制在基带芯片111中应用于数字信号的DC信号校正量；数字增益设置控制在基带芯片111中应用于数字信号的增益量；以及数字滤波器设置控制在基带芯片111中对数字信号应用哪些滤波器。
例如，如果接收信号具有相对弱的幅度，则增益设置可以(在无线电芯片113进行处理之前)增加应用于接收信号的增益量，并且可以减小应用于具有相对强的幅度的接收信号的增益量。作为另一示例，如果预期信号具有约40MHz的相对宽的带宽，则RF滤波器设置可以在RF前端115中设置RF滤波器以允许40MHz信号从天线117传递至无线电芯片113。作为另一示例，如果在下变频基带信号中存在DC信号(具有ω＝0和正或负幅度的信号)，则DC偏移设置可以允许在无线电芯片113中对下变频基带信号应用DC校正信号以去除DC信号。作为另一示例，在同相信号和正交信号(I信号和Q信号)不具有90度相位差(例如，93度差)的情况下，可以对信号应用IQ校正信号以达到期望的90度相位差。
在一些实现中，可以使用用于处理第一组运动检测信号的调制解调器参数(例如，通过保持恒定)来处理第二组运动检测信号。通过使用相同的参数来处理第一组运动检测信号和第二组运动检测信号，可以避免检测运动时的误差(例如，误报)。例如，通过在处理运动检测信号时改变RF前端115中的增益设置，可以确定增大的幅度，并且可能错误地检测运动。
图2是示出示例性运动信道分组202的图。可以例如在无线通信系统中发送示例性运动信道分组202，以监视空间中的运动。在一些示例中，在无线通信网络中的运动检测信道上以运动检测信号的形式来发送运动信道分组202。例如，运动信道分组202可以包括二进制数据，该二进制数据被转换为模拟信号、上变频为射频、并且由天线无线地发送。
图2所示的示例性运动信道分组202包括控制数据204和运动数据206。运动信道分组202可以包括附加或不同的特征，并且可以以其它方式格式化。在所示的示例中，控制数据204可以包括如下的一类控制数据，该类控制数据将被包括在传统数据分组中。例如，控制数据204可以包括用于指示运动信道分组202中所包含的信息的类型的前导码、用于发送运动信道分组202的无线装置的标识符、用于发送运动信道分组202的无线装置的MAC地址、发送功率等。运动数据206是示例性运动信道分组202的有效载荷。在一些实现中，运动数据206可以是或包括例如伪随机码或其它类型的参考信号。在一些实现中，运动数据206可以例如是或包括由无线网络系统广播的信标信号。
在示例中，运动信道分组202由无线装置(例如，图1A所示的无线装置102A)发送并在运动检测装置(例如，图1A所示的运动检测器装置104)处接收。在一些情况下，控制数据204例如随每次发送而变化，以指示发送时间或更新的参数。在运动信道分组202的每次发送时，运动数据206可以保持不变。运动检测装置可以基于运动信道分组202的每次发送来处理接收信号，并且分析运动数据206的变化。例如，运动数据206的变化可以指示运动信道分组202的无线发送所接入的空间中的物体的移动。然后，例如可以处理运动数据206，以产生对检测到的运动的响应。
图3A和3B是示出在无线传感器装置304A、304B、304C之间通信的示例性运动检测信号的图。无线传感器装置304A、304B、304C可以是例如图1A所示的无线装置102A、102B和运动检测器装置104或其它类型的无线传感器装置。示例性无线传感器装置304A、304B、304C在空间300中发送无线信号。示例性空间300可以在该空间的一个或多个边界处完全或部分地封闭或开放。空间300可以是或可以包括房间的内部、多个房间、建筑物、室内区域或室外区域等。在所示的示例中，第一壁302A、第二壁302B和第三壁302C使空间300至少部分地封闭。
在图3A和3B所示的示例中，第一无线传感器装置304A能够操作以重复地(例如，定期地、间歇性地、以随机间隔等)发送运动检测信号。第二无线传感器装置304B和第三无线传感器装置304C能够操作以接收发送的运动检测信号。无线传感器装置304B、304C各自具有被配置为例如根据图4的处理400使用所存储的调制解调器参数来处理运动检测信号的调制解调器(例如，图1B所示的调制解调器112)。
如图所示，物体处于图3A中的第一位置314A，并且物体已经移动到图3B中的第二位置314B。在图3A和3B中，空间300中的移动物体被表示为人类，但是移动物体也可以是其它类型的物体。例如，移动物体可以是动物、无机物体(例如，系统、装置、设备或组装件)、用于限定空间300的全部或部分边界的物体(例如，壁、门、窗等)、或其它类型的物体。
如图3A和3B所示，用虚线示出从第一无线传感器装置304A发送的运动检测信号的多个示例性路径。沿着第一信号路径316，运动检测信号从第一无线传感器装置304A发送并且被第一壁302A反射朝向第二无线传感器装置304B。沿着第二信号路径318，运动检测信号从第一无线传感器装置304A发送并且被第二壁302B和第一壁302A反射朝向第三无线传感器装置304C。沿着第三信号路径320，运动检测信号从第一无线传感器装置304A发送并且被第二壁302B反射朝向第三无线传感器装置304C。沿着第四信号路径322，运动检测信号从第一无线传感器装置304A发送并且被第三壁302C反射朝向第二无线传感器装置304B。
在图3A中，沿着第五信号路径324A，运动检测信号从第一无线传感器装置304A发送并且被第一位置314A处的物体反射朝向第三无线传感器装置304C。在图3A和图3B之间，物体的表面从空间300中的第一位置314A移动到第二位置314B(例如，远离第一位置314A一定距离)。在图3B中，沿着第六信号路径324B，运动检测信号从第一无线传感器装置304A发送并且被第二位置314B处的物体反射朝向第三无线传感器装置304C。由于物体从第一位置314A移动至第二位置314B，因此图3B中所描绘的第六信号路径324B比图3A中所描绘的第五信号路径324A长。在一些示例中，由于空间中的物体的移动，因此可以添加、移除或以其它方式修改信号路径。
图3A和3B所示的示例性运动检测信号可以通过其各自的路径经历衰减、频移、相移或其它影响，并且可以具有在其它方向上例如传播通过壁302A、302B和302C的部分。在一些示例中，运动检测信号是射频(RF)信号；或者运动检测信号可以包括其它类型的信号。
在图3A和3B所示的示例中，第一无线传感器装置304A可以重复发送运动检测信号。特别地，图3A示出在第一时间从第一无线传感器装置304A发送的运动检测信号，并且图3B示出在稍后的第二时间从第一无线传感器装置304A发送的相同信号。发送信号可以连续地、定期地、在随机的时刻或间歇的时刻等、或者通过它们的组合进行发送。发送信号可以在频率带宽中具有多个频率分量。发送信号可以以全向方式、以定向方式或以其它方式从第一无线传感器装置304A发送。在所示的示例中，运动检测信号遍历空间300中的多个相应路径，并且沿各路径的信号可能由于路径损耗、散射或反射等而变得衰减，并且可能具有相移或频移。
如图3A和3B所示，来自各个路径316、318、320、322、324A和324B的信号在第三无线传感器装置304C和第二无线传感器装置304B处组合以形成接收信号。由于空间300中的多个路径对发送信号的影响，因此空间300可被表示为输入发送信号并且输出接收信号的传递函数(例如，滤波器)。当物体在空间300中移动时，对信号路径中的信号产生影响的衰减或相移可以改变，因此空间300的传递函数可以改变。在假设从第一无线传感器装置304A发送相同的运动检测信号的情况下，如果空间300的传递函数改变，则该传递函数的输出(即接收信号)也将改变。接收信号的变化可用于检测物体的移动。
在数学上，可以根据式(1)来描述从第一无线传感器装置304A发送的发送信号f(t)：
其中ωn表示发送信号的第n个频率分量的频率，cn表示第n个频率分量的复系数，以及t表示时间。在从第一无线传感器装置304A发送了发送信号f(t)的情况下，可以根据式(2)来描述来自路径k的输出信号rk(t)：
其中αn,k表示针对沿路径k的第n个频率分量的(例如，由于散射、反射和路径损耗引起的)衰减因子，以及φn,k表示针对沿路径k的第n个频率分量的信号相位。然后，无线传感器装置处的接收信号R可被描述为来自到无线传感器装置的所有路径的所有输出信号rk(t)的总和，即如式(3)所示：
将式(2)代入式(3)得到下式(4)：
然后，可以分析无线传感器装置处的接收信号R。可以例如使用快速傅立叶变换(FFT)或其它类型的算法来将无线传感器装置处的接收信号R变换到频域。变换后的信号可以将接收信号R表示为一系列n个复值，其中(n个频率ωn的)频率分量各自对应一个复值。对于频率ωn的频率分量，复值Yn可被表示为下式(5)：
针对给定频率分量ωn的复值Yn指示该频率分量ωn处的接收信号的相对幅度和相移。在一些实现中，复值Yn表示基于无线传感器装置所接收到的信号的频率响应信号的频率分量。
在第一无线传感器装置304A重复地(例如，至少两次地)发送了发送信号f(t)、并且相应的无线传感器装置304B、304C接收并分析各接收信号R的情况下，各无线传感器装置304B、304C可以确定何时发生针对给定频率分量ωn的复值Yn(例如，幅度或相位)的变化，该变化指示空间300内的物体的移动。例如，针对给定频率分量ωn的复值Yn的变化可以超过预定义阈值以指示移动。在一些示例中，一个或多个复值Yn的小变化可能在统计上不显著，但是也可以指示噪声或其它影响。
在一些示例中，发送信号和接收信号在RF频谱中，并且在基带带宽中分析信号。例如，发送信号可以包括已进行上变频以定义发送的RF信号的基带信号，并且接收信号可以包括已被下变频为基带信号的接收RF信号。由于接收基带信号嵌入在接收RF信号中，因此在接收基带信号上可能发生空间中的移动(例如，传递函数的变化)的影响，并且基带信号可以是被处理(例如，使用傅立叶分析或其它类型的分析进行处理)以检测移动的信号。在其它示例中，处理后的信号可以是RF信号或其它信号。
在一些实现中，可以基于无线传感器装置(例如，图1A的无线装置102A、102B或运动检测器装置104)所接收到的无线信号来针对频率响应信号确定统计参数。统计参数可以描述频率响应信号的特性，并且可以基于在一时间段内应用于频率响应信号的频率分量的函数。在一些实例中，统计参数包括频率响应信号的一个或多个频率分量的最大值、最小值、均值或标准偏差中至少之一。
图4是示出用于通过使用所存储的调制解调器参数处理无线信号来检测运动的示例性处理400的流程图。例如，示例性处理400中的操作可以由图1A中的示例性运动检测器装置104的处理器114进行，以基于从无线装置102A、102B接收到的运动检测信号来检测运动。示例性处理400可以由其它类型的装置进行。例如，示例性处理400可以由除运动检测器装置104之外的、通信联接至该运动检测器装置的系统(例如，连接至图1A的无线通信系统100的计算机系统，其聚合并分析运动检测器装置104所接收到的运动检测信号)进行。示例性处理400可以包括附加的或不同的操作，并且这些操作可以以所示的顺序或其它顺序进行。在一些情况下，图4所示的操作中的一个或多个被实现为包括多个操作、子处理或其它类型的例程的处理。在一些情况下，操作可以组合、以其它顺序进行、并行进行、迭代或以其它方式重复或者以其它方式进行。
在402处，由无线传感器装置(例如，图1A的运动检测器装置104)使用一组调制解调器参数来处理第一运动检测信号。第一运动检测信号可以基于由无线装置发送通过空间的无线信号。参考图1A所示的示例，运动检测信号可以是无线装置102A或102B其中之一(或这两者)所发送的无线信号。在一些实现中，用于接收第一运动检测信号的无线传感器装置可以是最初将无线信号(第一运动检测信号所基于的信号)发送通过空间的相同装置。在一些实现中，第一运动检测信号包括运动信道分组(例如，与图2的运动信道分组202类似)。
调制解调器参数可以包括针对无线传感器装置的调制解调器的一个或多个组件(诸如调制解调器的无线电子系统或基带子系统等)的设置。在一些实现中，例如，调制解调器参数表示无线传感器装置的无线电子系统的无线电状态。参考图1B的示例性调制解调器112，例如，调制解调器参数可以表示无线电芯片113或RF前端115的设置或整体配置。在一些实现方式中，调制解调器参数包括增益设置、RF滤波器设置、RF前端开关设置、DC偏移设置和IQ补偿设置中的一个或多个。作为另一示例，在一些实现中，调制解调器参数表示无线传感器装置的基带子系统的基带处理状态。参考图1B的示例性调制解调器112，例如，调制解调器参数可以表示基带芯片111的设置或整体配置。在一些实现中，调制解调器参数包括数字DC校正设置、数字增益设置和数字滤波设置中的一个或多个。
处理第一运动检测信号可以包括：在无线传感器装置的天线(例如，图1B的天线117)处接收第一运动检测信号，在无线传感器装置的无线电子系统(例如，图1B的无线电芯片113或RF前端115)处调节(例如，滤波、放大或下变频)第一运动检测信号，并在无线传感器装置的基带子系统(例如，图1B的基带芯片111或其它DSP芯片)处数字处理该第一运动检测信号。
在404处，将用于在402中处理第一运动检测信号的调制解调器参数存储在存储器中。在一些实现中，响应于接收到第一运动检测信号来存储调制解调器参数。例如，第一运动检测信号可以包括包含头部和有效载荷(例如，与图2的运动信道分组202的控制数据204和运动数据206类似)的分组，并且调制解调器参数可以在读取头部并相应地判断为在无线传感器装置处已经接收到第一运动检测信号之后进行存储。在一些实现中，调制解调器参数存储在位于无线传感器装置本地的存储器中。参考图1A所示的示例，例如，运动检测器装置104可以使用调制解调器112来接收和处理第一运动检测信号，并且可以将调制解调器参数存储在存储器116。在一些实现中，调制解调器参数存储在并非位于无线传感器装置本地的存储器。例如，调制解调器参数可被发送到连接至无线通信系统的计算机系统以供存储。
在406处，在存储器中访问所存储的调制解调器参数，并将其应用于无线传感器装置的调制解调器。调制解调器参数可以应用于调制解调器的无线电子系统和调制解调器的基带子系统其中之一或这两者。参考图1B所示的示例，例如，调制解调器参数可以应用于调制解调器112的基带芯片111、无线电芯片113和RF前端115中的一个或多个。在一些实现中，应用所存储的调制解调器参数包括使无线电子系统的一个或多个调制解调器参数保持恒定。例如，调制解调器可以使调制解调器参数所指示的一个或多个设置在运动检测信号的后续发送或接收之间保持恒定。在一些实现中，应用所存储的调制解调器参数包括：(例如，在402和406之间已经改变调制解调器参数中的一个或多个之后)再调用或重置所存储的调制解调器参数。
在408处，由无线传感器装置使用在406处应用的调制解调器参数来处理第二运动检测信号。第二运动检测信号可以由无线传感器装置在任何时间接收。例如，在一些实现中，第二运动检测信号是由无线传感器装置在第一运动检测信号之后接收的下一信号。作为另一示例，在再调用调制解调器参数的实现中，第二运动检测信号并非是由无线传感器装置在第一运动检测信号之后接收的下一信号。第二运动检测信号可以与第一运动检测信号类似地格式化、或者以其它方式格式化。
在410处，使用第一运动检测信号和第二运动检测信号(以及可能的其它运动检测信号)来检测运动。可以由处理第一运动检测信号和第二运动检测信号的无线传感器装置或者由其它计算机系统(例如，连接至无线通信系统的服务器)来检测运动。在一些实现中，可以将第一运动检测信号和第二运动检测信号彼此比较以判断空间中是否已经发生运动。参考图3A～3B所示的示例，例如，可以分析接收信号R以确定给定频率分量ωn的复值Yn(例如，幅度或相位)何时发生变化。可以例如在给定频率分量ωn的复值Yn的变化超过预定义阈值时检测到运动。
在一些实现中，在已经检测到运动之后，可以采取动作或编程响应。例如，计算装置(例如，图1A的运动检测器装置104)可以启用安全警报(例如，向安全人员、房主的移动电话、或其它装置发送警报)，在检测到运动的位置中(例如，在房间、走廊或户外)启用照明或HVAC，或者进行这些或其它类型的编程响应的组合。
通过使用相同的参数来处理如上所述的第一运动检测信号和第二运动检测信号，可以避免误差(例如，误报)。例如，在对无线传感器装置的调制解调器应用不同的调制解调器参数、并且使用不同的调制解调器参数来处理运动检测信号的情况下，第一运动检测信号和第二运动检测信号可能无法与新处理的运动检测信号进行比较。例如，不同的增益设置可能例如通过引起给定频率分量ωn的复值Yn的幅度的增大幅度的误报读数等而导致运动检测信号的幅度无法比较。因此，在一些实现中，在对无线传感器装置的调制解调器应用了表示与第一无线电状态不同的第二无线电状态的第二调制解调器参数、并且使用第二调制解调器参数来处理附加运动检测信号的情况下，无线传感器装置使用附加运动检测信号来检测运动，但是独立于第一运动检测信号和第二运动检测信号来这样做。
本说明书中所描述的一些主题和操作可以在数字电子电路中、或者在计算机软件、固件或硬件中实现，其中硬件包括本说明书中所公开的结构及其结构等同物、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中所描述的一些主题可以被实现为一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，其编码在计算机存储介质上以供数据处理设备执行或用于控制数据处理设备的操作。计算机存储介质可以是计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或装置、或者它们中的一个或多个的组合，或者可被包括在其中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是编码在人工生成的传播信号中的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的物理组件或介质(例如，多个CD、盘或其它存储装置)，或者被包括在其中。
本说明书中所描述的一些操作可以被实现为数据处理设备对一个或多个计算机可读存储装置上所存储的或者从其它源接收到的数据所进行的操作。
术语“数据处理设备”包含用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器，举例而言包括可编程处理器、计算机、片上系统或者前述的多个或组合。设备可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除硬件以外，设备还可以包括为所考虑的计算机程序创建执行环境的代码，例如用于构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以包括编译语言或解释语言、声明语言或过程语言等的任何形式的编程语言来编写，并且其可以以任何形式进行部署，包括被部署为独立程序或者被部署为模块、组件、子例程、对象或者适合在计算环境中使用的其它单元。计算机程序可以但不必与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在某个文件的一部分中，其中该文件将其它程序或数据(例如，标记语言文件中所存储的一个或多个脚本)保存在专用于程序的单个文件中、或者保存在多个协调文件(例如，用于存储一个或多个模块、子程序或代码的一部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上、或者在位于一个网站处或跨多个网站分布并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中所描述的处理和逻辑流中的一些可以利用一个或多个可编程处理器来进行，其中这些一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来进行动作。这些处理和逻辑流还可以由专用逻辑电路进行并且设备也可被实现为专用集成电路，其中所述专用逻辑电路例如是FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
举例而言，适合执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者、以及任何种类的数字计算机中的处理器。一般地，处理器将会从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的元件可以包括用于根据指令进行动作的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。计算机还可以包括用于存储数据的一个或多个大容量存储装置(例如，非磁性驱动器(例如，固态驱动器)、磁盘、磁光盘或光盘)，或者可操作地联接以相对于这一个或多个大容量存储装置接收或传送数据。然而，计算机无需具有这种装置。此外，计算机可以嵌入在其它装置中，例如电话、平板计算机、电器、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器、物联网(IoT)装置、机器对机器(M2M)传感器或致动器、或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)。适合存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，举例而言包括半导体存储器装置(例如，EPROM、EEPROM和闪存存储器装置等)、磁盘(例如，内部硬盘或可移除盘等)、磁光盘、以及CD ROM和DVD-ROM盘。在一些情况下，处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，操作可以在计算机上实现，其中该计算机具有用于向用户显示信息的显示装置(例如，监视器或其它类型的显示装置)、以及用户可以向计算机提供输入的键盘和指示装置(例如，鼠标、追踪球、触针、触敏屏幕或其它类型的指示装置)。其它种类的装置也可以用于提供与用户的交互；例如，被提供至用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且来自用户的输入可以以任何形式接收，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过相对于用户所使用的装置发送和接收文档(例如通过响应于从web浏览器接收到的请求而向用户的客户端装置上的web浏览器发送web页面)来与该用户进行交互。
计算机系统可以包括单个计算装置、或者彼此接近或一般彼此远离地进行操作并且通常通过通信网络进行交互的多个计算机。通信网络可以包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互联网(例如，因特网)、包括卫星链路的网络、以及对等网(例如，自组织对等网络等)中的一个或多个。客户端和服务器的关系可以通过在各个计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。
在所描述的示例的一般方面中，通过使用所存储的调制解调器参数处理无线信号来检测运动。
在第一示例中，从无线传感器装置的存储器访问所存储的调制解调器参数。所存储的调制解调器参数表示由无线传感器装置的无线电子系统先前在处理第一运动检测信号时使用的无线电状态。对无线传感器装置的无线电子系统应用所存储的调制解调器参数，使用由所存储的调制解调器参数表示的无线电状态来在无线传感器装置处理第二运动检测信号，并且基于第一运动检测信号和第二运动检测信号来检测运动。
在第二示例中，无线传感器装置包括调制解调器、存储器以及一个或多个处理器。调制解调器包括被配置为处理无线传感器装置所接收到的信号的无线电子系统，并且存储器被配置为存储表示由无线电子系统在处理无线传感器装置所接收到的第一运动检测信号时所使用的无线电状态的调制解调器参数。一个或多个处理器被配置为进行操作，其中该操作包括：从存储器访问调制解调器参数，对无线电子系统应用调制解调器参数，接收由无线电子系统使用所存储的调制解调器参数所表示的无线电状态进行处理的第二运动检测信号，以及基于第一运动检测信号和第二运动检测信号来检测运动。
在一些情况下，第一示例或第二示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个。调制解调器参数可以包括增益设置、RF滤波器设置、RF前端开关设置、DC偏移设置和IQ补偿设置中的一个或多个。对无线传感器装置的无线电子系统应用所存储的调制解调器参数可以包括使无线电子系统的一个或多个调制解调器参数保持恒定。调制解调器参数还可以表示由无线传感器装置的基带子系统先前在处理第一运动检测信号时使用的基带处理状态，并且可以对无线传感器装置的基带子系统应用所存储的调制解调器参数。调制解调器参数可以包括数字DC校正设置、数字增益设置和数字滤波设置中的一个或多个。可以响应于在无线传感器装置接收到第一运动检测信号而存储调制解调器参数。
在一些情况下，第一示例或第二示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个。第一运动检测信号和第二运动检测信号可以基于从无线发送器装置发送至无线传感器装置的无线信号。检测运动可以包括检测无线发送器装置和无线传感器装置之间的无线信号所接入的空间中的物体的运动。第一运动检测信号可以包括包含头部和有效载荷的分组，并且可以读取头部以判断为在无线传感器装置处已经接收到第一运动检测信号。
在一些情况下，第一示例或第二示例的实现可以包括以下特征中的一个或多个。所存储的调制解调器参数可以是表示第一无线电状态的第一调制解调器参数。可以对无线传感器装置的无线电子系统应用第二调制解调器参数，其中第二调制解调器参数表示不同的第二无线电状态。可以使用第二无线电状态参数在无线传感器装置处理附加运动检测信号，并且可以基于附加运动检测信号并且独立于第一运动检测信号和第二运动检测信号来检测运动。
在一些实现中，计算机可读介质存储如下指令，其中该指令在由数据处理设备执行时可操作地执行第一示例或第二示例的一个或多个操作。在一些实现中，系统(例如，通信联接至无线传感器装置的计算机系统或其它类型的系统)包括数据处理设备以及用于存储如下指令的计算机可读介质，其中指令在由数据处理设备执行时可操作地进行第一示例或第二示例的一个或多个操作。
虽然本说明书包含很多细节，但这些细节不应被解释为对所要求保护的范围的限制，而应被解释为特定于特定示例的特征描述。还可以组合本说明书在单独实现的上下文中所描述的特定特征。相反，在单个实现的上下文中所描述的各种特征还可以在多个实施例中单独实现或者以任何合适的子组合实现。
已经描述了许多实施例。然而，应当理解，可以进行各种修改。因此，其它实施例在所附权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种运动检测方法，包括：
从无线传感器装置的存储器访问所存储的调制解调器参数，所存储的调制解调器参数表示所述无线传感器装置的无线电子系统先前在处理第一运动检测信号时所使用的无线电状态；
对所述无线传感器装置的无线电子系统应用所存储的调制解调器参数；
使用所存储的调制解调器参数所表示的无线电状态，在所述无线传感器装置上处理第二运动检测信号；以及
通过一个或多个处理器的操作，基于处理后的第一运动检测信号和第二运动检测信号来检测运动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调制解调器参数包括增益设置、RF滤波器设置、RF前端开关设置、DC偏移设置和IQ补偿设置中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述无线传感器装置的无线电子系统应用所存储的调制解调器参数包括使所述无线电子系统的一个或多个调制解调器参数保持恒定。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调制解调器参数还表示所述无线传感器装置的基带子系统先前在处理所述第一运动检测信号时所使用的基带处理状态，以及
所述方法包括：对所述无线传感器装置的基带子系统应用所存储的调制解调器参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述调制解调器参数包括数字DC校正设置、数字增益设置和数字滤波设置中的一个或多个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括：响应于在所述无线传感器装置处接收到所述第一运动检测信号来存储所述调制解调器参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一运动检测信号包括包含头部和有效载荷的分组，以及
所述方法包括：读取所述头部以判断为在所述无线传感器装置处已经接收到所述第一运动检测信号。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所存储的调制解调器参数是表示第一无线电状态的第一调制解调器参数，以及所述方法包括：
对所述无线传感器装置的无线电子系统应用第二调制解调器参数，所述第二调制解调器参数表示不同的第二无线电状态；
使用第二无线电状态参数在所述无线传感器装置上处理附加运动检测信号；以及
基于所述附加运动检测信号并且独立于所述第一运动检测信号和所述第二运动检测信号来检测运动。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第一运动检测信号和所述第二运动检测信号是基于从无线发送器装置发送至所述无线传感器装置的无线信号，以及
检测运动包括检测所述无线发送器装置和所述无线传感器装置之间的无线信号所接入的空间中的物体的运动。
10.一种无线传感器装置，包括：
调制解调器，其包括被配置为处理所述无线传感器装置所接收到的信号的无线电子系统；
存储器，其被配置为存储表示所述无线电子系统在处理所述无线传感器装置所接收到的第一运动检测信号时所使用的无线电状态的调制解调器参数；
一个或多个处理器，其被配置为进行操作，所述操作包括：
从所述存储器访问所述调制解调器参数；
对所述无线电子系统应用所述调制解调器参数；
接收所述无线电子系统使用所存储的调制解调器参数所表示的无线电状态进行处理的第二运动检测信号；以及
基于处理后的第一运动检测信号和第二运动检测信号来检测运动。
11.根据权利要求10所述的无线传感器装置，其中，所述调制解调器参数包括增益设置、RF滤波器设置、RF前端开关设置、DC偏移设置和IQ补偿设置中的一个或多个。
12.根据权利要求10所述的无线传感器装置，其中，对所述无线电子系统应用所述调制解调器参数包括使一个或多个调制解调器参数保持恒定。
13.根据权利要求10所述的无线传感器装置，其中，所述调制解调器还包括基带子系统，所述调制解调器参数还表示所述基带子系统在处理所述第一运动检测信号时所使用的基带处理状态，以及所述操作包括对所述基带子系统应用所述调制解调器参数。
14.根据权利要求13所述的无线传感器装置，其中，所述调制解调器参数包括数字DC校正设置、数字增益设置和数字滤波设置中的一个或多个。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的无线传感器装置，其中，所述操作包括：响应于在所述无线传感器装置处接收到所述第一运动检测信号来存储所述调制解调器参数。
16.根据权利要求15所述的无线传感器装置，其中，所述第一运动检测信号包括包含头部和有效载荷的分组，以及
所述操作包括：读取所述头部以判断为在所述无线传感器装置处已经接收到所述第一运动检测信号。
17.根据权利要求10至14中任一项所述的无线传感器装置，其中，所述调制解调器参数是表示第一无线电状态的第一调制解调器参数，以及所述操作包括：
对所述无线电子系统应用第二调制解调器参数，所述第二调制解调器参数表示不同的第二无线电状态；
使用第二无线电状态参数在所述无线传感器装置上处理附加运动检测信号；以及
基于所述附加运动检测信号并且独立于所述第一运动检测信号和所述第二运动检测信号来检测运动。
18.根据权利要求10至14中任一项所述的无线传感器装置，其中，检测运动包括检测无线发送器到所述无线传感器装置之间的第一运动检测信号和第二运动检测信号所接入的空间中的物体的运动。
19.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储在由数据处理设备执行时能够操作以进行操作的指令，所述操作包括：
从无线传感器装置的存储器访问所存储的调制解调器参数，所存储的调制解调器参数表示所述无线传感器装置的无线电子系统先前在处理第一运动检测信号时所使用的无线电状态；
对所述无线传感器装置的无线电子系统应用所存储的调制解调器参数；
使用所存储的调制解调器参数所表示的无线电状态在所述无线传感器装置上处理第二运动检测信号；以及
基于处理后的第一运动检测信号和第二运动检测信号来检测运动。
20.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中，所述调制解调器参数还表示所述无线传感器装置的基带子系统先前在处理所述第一运动检测信号时所使用的基带处理状态，以及
所述操作包括：对所述无线传感器装置的基带子系统应用所存储的调制解调器参数。
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