CN110999139B - 使用非连续或不连续通道精确射频定位的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于确定网络架构中的无线节点的位置的系统和方法。在一个示例中，一种用于在无线网络架构中定位节点的方法包括：利用具有无线装置的第一无线节点的处理逻辑，从具有无线装置的第二无线节点接收RF信号；利用第一无线节点测量RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；以及利用第一无线节点测量RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中第一和第二频率通道是非连续或不连续的通道。该方法进一步包括基于第一和第二通道状态信息，确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算而无需相位对准。

Description

使用非连续或不连续通道精确射频定位的系统和方法
相关申请
本申请要求于2017年8月23日提交的申请号为15/684895的美国申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的实施例涉及使用非连续或不连续通道精确射频定位的系统和方法。
背景技术
在消费类电子产品和计算机工业中，无线传感器网络已经研究了很多年。在典型无线传感器网络中，一个或多个传感器与无线电一起实施，以实现从网络中部署的一个或多个传感器节点中收集无线数据。每个传感器节点可以包括一个或多个传感器，并且将包括无线电和用于为传感器节点的操作供电的电源。室内无线网络中节点的位置检测在许多应用中有用且重要。
基于使用射频测量执行的三角测量的定位是一种有吸引力的方法，用于确定三维空间中无线装备目标的位置。基于RF的定位可以以多种方式执行。必须确定多个目标对之间的距离，以实现基于单独对的距离通过三角测量来计算三维空间中的相对位置。示例性实施方式包括集线器和多个传感器节点。应当注意的是，可以将集线器替换为节点，或者实际上，可以将一个或多个节点替换为集线器。通过RF通信，使用射频技术估算所有单独对之间的距离。难以在已使用的无线电通道的中间测量频率响应(例如，WiFi在通道的中间有1MHz的间隙)。在距离估算中，间隙导致带宽减少一半，或者如果忽略间隙，则这将误差引入距离估算中。
一旦估算了距离，就可以使用三角测量来确定每个目标在三维空间中的相对位置。如果在现实空间中已知至少两个目标的位置，则可以确定网络中每个目标的绝对位置。实际上，如果在网络内已知1个目标(例如，集线器)的位置以及到至少一个其它节点的角路径，则可以再次确定网络内每个目标的绝对位置。
因此，目标对之间的距离测量是基于RF的定位中的关键步骤。距离估算可以以多种方式执行。可以在对与对之间测量通信的信号强度(RSSI)，并基于已知的信号衰减模型将其用于估算距离。可以针对目标之间传输的信号来测量传播时间(Time of Flight)(TOF)，并且可以基于已知的传播延迟模型来估算距离。可以另外基于信号强度中角度变化的分辨率来估算到达角(AOA)。其中，由于衰减的变化，RSSI通常容易出错，因此，其距离估算的吸引力不如TOF。
发明内容
对于本发明的一个实施例，本文公开了用于确定网络架构中的无线节点的位置的系统和方法。在一个示例中，一种用于在无线网络架构中定位节点的方法包括：利用具有无线装置的第一无线节点的处理逻辑从具有无线装置的第二无线节点接收RF信号；利用第一无线节点测量RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；以及利用第一无线节点测量RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中第一和第二频率通道是非连续或不连续的通道。不连续性可以是例如由于通道状态信息中的频率丢失或由于单独的测量实例之间的相位偏移而引起的。该方法进一步包括基于第一和第二通道状态信息，确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓(profile)估算而无需相位对准。
在另一示例中，一种用于在无线网络架构中定位节点的系统包括：第一无线节点，具有带有一个或多个处理单元的无线装置和RF电路，其用于在无线网络架构中传输和接收通信，包括RF信号；以及第二无线节点，具有带有一个或多个处理单元的无线装置和RF电路，其用以实现与无线网络架构中的第一无线节点的双向通信。第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令以从第二无线节点接收RF信号；以测量RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；以测量RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中第一和第二频率通道是非连续或不连续的通道；并且以基于第一和第二通道状态信息，确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算而无需相位对准。
根据附图和下面的详细描述，本发明的实施例的其它特征和优点将显而易见。
附图说明
本发明的实施例通过示例而非限制的方式在附图中示出，其中相似的标记表示相似的元件，并且其中：
图1示出根据一个实施例的无线节点的示例性系统。
图2示出根据一个实施例的具有非对称树状和网格状网络架构的系统，具有用于通信的多个集线器。
图3示出根据一个实施例的传播时间测量系统。
图4示出根据一个实施例的传播时间测量系统的框图。
图5A和5B示出根据一个实施例的用于延迟轮廓估算以确定节点的位置估算的方法。
图6示出根据一个实施例的使用非连续或不连续通道定位节点的示图600。
图7A示出根据一个实施例的使用非连续或不连续通道定位节点的示图700a。
图7B示出根据一个实施例的使用非连续或不连续通道定位节点的示图700b。
图7C示出根据一个实施例的使用不连续通道响应定位节点的示图700c。
图8A示出根据一个实施例的被实施为用于电源插座的覆盖物1500的集线器的示例性实施例。
图8B示出根据一个实施例的被实施为用于电源插座的覆盖物的集线器的框图的分解图的示例性实施例。
图9A示出根据一个实施例的被实施为用于在计算机系统、装置或通信集线器中部署的卡的集线器的示例性实施例。
图9B示出根据一个实施例的被实施为用于在计算机系统、装置或通信集线器中部署的卡的集线器964的框图的示例性实施例。
图9C示出根据一个实施例的在装置(例如，智能洗衣机、智能冰箱、智能恒温器、其它智能装置等)内实施的集线器的示例性实施例。
图9D示出根据一个实施例的在装置(例如，智能洗衣机、智能冰箱、智能恒温器、其它智能装置等)内实施的集线器1684的框图的分解图的示例性实施例。
图10示出根据一个实施例的传感器节点的框图。
图11示出根据一个实施例的具有集线器的系统或装置1800的框图。
具体实施方式
本文公开了通过利用非连续或不连续通道精确射频定位的系统和方法。在一个示例中，一种用于在无线网络架构中定位节点的方法包括：利用具有无线装置的第一无线节点的处理逻辑从具有无线装置的第二无线节点接收RF信号；利用第一无线节点测量RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；以及利用第一无线节点测量RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中第一和第二频率通道是非连续或不连续的通道。该方法进一步包括基于第一和第二通道状态信息，确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算而无需相位对准。
在无线传感器网络的各种应用中，可能需要确定网络内的传感器节点的位置。例如，这种信息可以用于估算诸如安全摄像机、运动传感器、温度传感器和其它这种对于本领域技术人员来说显而易见的传感器的相对位置。这些信息可用于生成诸如温度图、运动路径和多视图图像捕获的增强信息。因此，期望定位系统和方法能够在无线网络中，特别是在室内环境中精确地、低功率地并且环境感知地定位节点。为此目的，还假设室内环境包括诸如在建筑和其它结构周围的区域中的邻室内环境中可能存在类似的问题(例如，附近墙壁的存在等)。
无线传感器网络被描述用于室内环境，包括家庭、公寓、办公室和商业建筑，以及附近的外部位置，诸如停车场、人行道和花园。无线传感器网络也可以用于具有电源的任何类型的建筑、结构、围墙、车辆、船舶等。传感器系统为传感器节点提供良好的电池寿命，同时保持长通信距离。
本发明的实施例提供了用于在室内环境中定位检测的系统、设备和方法。于2015年8月19日提交的申请号为14/830668的、通过引用并入本文的美国专利申请公开了基于RF的定位的技术。具体地，系统、设备和方法在无线传感器网络中实施定位，无线传感器网络主要使用树状网络结构，与周期性的基于网格的特征通信，以在需要定位时估算路径长度。通过使用高频定位和低频通信，无线传感器网络提高了定位精度，同时提供了良好的室内通信质量。
由于其与无线电信号接收功能相关的功率需求减少，树状无线传感器网络对许多申请有吸引力。于2015年1月29日提交的申请号为14/607045的美国专利申请、于2015年1月29日提交的申请号为14/607047的美国专利申请、于2015年1月29日提交的申请号为14/607048的美国专利申请、于2015年1月29日提交的申请号为14/607050的美国专利申请描述了树状网络结构的示例，这些申请通过引用整体并入本文。
另一种经常使用的无线网络是网格网络。在该网络中，通信发生在一个或多个邻居之间，然后信息可以使用多跳架构沿网络传递。由于信息在较短距离上发送，因此这可用于减少传输功率需求。另一方面，由于需要经常打开接收无线电以启用多跳通信方案，接收无线电功率需求可能增加。
基于使用无线网络中节点之间的信号传播时间，通过利用信号传播速度相对恒定的事实，可以估算无线网络中单独对节点之间的距离。本网络架构的实施例允许测量多对路径长度并执行三角测量，然后估算三维空间中单独节点的相对位置。
图1示出根据一个实施例的无线节点的示例性系统。示例性系统100包括无线节点110-116。节点与通信120-130(例如，节点标识信息、传感器数据、节点状态信息、同步信息、定位信息、用于无线传感器网络的其它这种信息、传播时间(TOF)通信等)双向通信。基于使用传播时间测量，可以估算单独节点对之间的路径长度。例如，可以通过在已知时间从节点110向节点111发送信号实现节点110和111之间的单独传播时间测量。节点111接收信号，记录通信120的信号接收的时间戳，并且可以然后例如将返回信号和带有发送该返回信号的时间戳发送回A。节点110接收信号并记录接收的时间戳。基于这两个传输和接收时间戳，可以估算节点110和111之间的平均传播时间。该过程可以在多个非连续或不连续的频率通道上重复多次，以增加频率带宽以提高精度，并消除或减少由于在特定频率下不良的通道质量引起的裂化。可以通过对各种节点对重复此过程来估计一组路径长度。例如，在图1中，路径长度为TOF 150-160。然后，通过使用几何模型，可以基于类似三角化的过程来估算单独节点的相对位置。
由于仅可以测量任何节点和集线器之间的路径长度，因此这种三角测量过程在树状网络中不可行。这然后限制了树形网络的定位能力。为了在允许定位的同时保留树形网络的能量优势，在本发明的一个实施例中，用于通信的树状网络与用于定位的网格状网络功能相结合。在使用网格状网络功能完成定位时，网络将切换回树状通信，并且仅周期性测量节点和集线器之间的传播时间。假设这些传播时间保持相对恒定，则网络将假设节点没有移动且不浪费能量，尝试重新运行基于网格的定位。另一方面，当检测到树状网络中路径长度的变化时，网络切换到基于网格的系统，并重新三角化以确定网络中每个节点的位置。
图2示出根据一个实施例的具有不对称树状和网格网络架构的系统，其具有用于通信的多个集线器。系统700包括具有无线控制装置711的中央集线器710、具有无线控制装置721的集线器720、具有无线控制装置783的集线器782以及包括具有无线控制装置n的集线器n的附加集线器。未示出的附加集线器可以与中央集线器710、其它集线器通信，或者可以是附加的中央集线器。每个集线器与其它集线器和一个或多个传感器节点双向通信。集线器还被设计为与包括装置780的其它装置(例如，客户端装置、移动装置、平板装置、计算装置、智能装置、智能TV等)双向通信。
传感器节点730、740、750、760、770、788、792、n和n+1(或终端节点)均分别包括无线装置731、741、751、761、771、789、793、758和753。如果传感器节点仅具有与高级别集线器或节点的上游通信，而不具有与另一集线器或节点的下游通信，则其是终端节点。每个无线装置包括带有发射器和接收器(或收发器)的RF电路，以实现与集线器或其它传感器节点的双向通信。
在一个实施例中，中央集线器710与集线器720、782、集线器n、装置780以及节点760和770通信。这些通信包括无线非对称网络架构中的通信722、724、774、772、764、762、781、784、786、714和712。具有无线控制装置711的中央集线器被配置成向其它集线器发送通信并从其它集线器接收通信，以控制和监视无线非对称网络架构，包括为每个组分配节点组和保证时间信号。
集线器720与中央集线器710以及传感器节点730、740和750通信。与这些传感器节点的通信包括通信732、734、742、744、752和754。例如，从集线器720的角度来看，集线器接收通信732，并且通信734被传输到传感器节点。从传感器节点730的角度来看，通信732被传输到集线器720，并且集线器接收通信734。
在一个实施例中，中央集线器(或其它集线器)将节点760和770分配给组716，将节点730、740和750分配给组715，将节点788和792分配给组717，并且将节点n和n+1分配给组n。在另一示例中，组716和715被合并成单个组。
通过使用图1-2中所示的架构，需要较长电池寿命的节点将通信上的能量消耗最小化，并且使用可用能源来实现树状层次中较高级别的节点，或者可以可选地使用提供较高容量或递送较短电池寿命的电池。为了促进在电池供电的终端节点上实现较长的电池寿命，可以在这些节点与其较高级别的对等部分(以下称为最低级别的集线器)之间建立通信，使得在最低级别的集线器和终端节点之间发生最少流量的传输和接收。
在一个实施例中，节点将其大部分时间(例如，其90％以上的时间、其95％以上的时间、其大约98％或99％以上的时间)花费在低能量的非通信状态中。当节点激活并进入通信状态时，节点可操作以将数据传输到最低级别的集线器。该数据可以包括节点标识信息、传感器数据、节点状态信息、同步信息、定位信息以及用于无线传感器网络的其它这种信息。
为了基于RF确定两个目标之间的距离，执行测距(ranging)测量(即，RF通信用于估算一对目标之间的距离)。为实现此，RF信号从一个装置发送到另一个装置。图3示出根据一个实施例的传播时间测量系统。如图3所示，传输装置310发送RF信号312，接收装置320接收RF信号312。此处，在示例性无线网络中，装置310可以是集线器或节点，并且装置320也可以是集线器或节点。
图4示出根据一个实施例的传播时间测量系统的框图。接收装置(例如，装置320)从传输装置(例如，装置310)接收传输，并且处理RF信号412，以在两个装置之间的空中传播延迟上使用粗分辨率估算器440生成至少一个粗估算442，并且使用精分辨率估算器450生成至少一个精估算452。然后，系统400利用合并器460来合并粗时间估算442和精时间估算452以生成准确的传播时间测量470。然后，如图4所示，可以将该传播时间测量470乘以光速以计算距离。
图5A和5B示出根据一个实施例的用于延迟轮廓估算以确定节点的位置估算的方法。方法500的操作可以由包括处理电路或处理逻辑的无线装置、集线器的无线控制装置(例如，设备)或系统执行。处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算机系统或专用机器或装置上运行)或两者的组合。在一个实施例中，集线器执行方法500的操作。
在操作501，具有射频(RF)电路和至少一个天线的集线器将通信传输到无线网络架构(例如，无线非对称网络架构)中的多个传感器节点。在操作502，集线器的RF电路和至少一个天线从多个传感器节点接收通信，每个传感器节点具有带有发射器和接收器的无线装置，以实现与无线网络架构中的集线器的RF电路的双向通信。在操作503，具有无线控制装置的集线器(或节点)的处理逻辑最初导致在一段时间(例如预定时间段、足以定位的时间段等)内将传感器节点的无线网络配置为第一网络架构(例如，基于网格的网络架构)。在操作504，集线器(或节点)的处理逻辑利用传播时间和信号强度技术中的至少一个确定延迟轮廓估算，以使用来自多个频率带的通道频率响应测量(例如通道状态信息)来定位至少两个节点(或所有节点)，该多个频率带被无可用测量或具有损坏的测量的频率分开。在操作506，为了延迟轮廓估算，集线器(或节点)的处理逻辑测量第一通道状态信息，第一通道状态信息具有从另一节点接收的RF信号的第一通道的通道频率响应测量。在操作508，为了延迟轮廓估算，集线器(或节点)的处理逻辑测量第二通道状态信息，第二通道状态信息具有RF信号的第二通道的通道频率响应测量，其中第一和第二通道是非连续或不连续的通道。在操作510，为了延迟轮廓估算，集线器(或节点)的处理逻辑测量第三通道状态信息，第三通道状态信息具有RF信号的第三通道的通道频率响应测量，其中第一、第二和第三通道为非连续或不连续的通道。对于延迟轮廓估算，集线器(或节点)的处理逻辑可以测量RF信号的附加通道的附加通道状态信息，其中第一、第二、第三和附加通道是非连续或不连续的通道。
在操作512，集线器(或节点)的处理逻辑基于第一、第二和第二通道状态信息中的至少两个来确定从另一节点接收的RF信号的延迟轮廓估算，而无需相位对准。在操作513，集线器(或节点)的处理逻辑使用延迟轮廓估算来确定至少两个节点(例如，集线器和另一个节点、两个其它节点)之间的距离以及至少两个节点的位置。
在操作514，在完成至少两个网络传感器节点的定位时，如果任何传播时间测量正在发生，则集线器(或节点)的处理逻辑终止传播时间测量，并继续监视与至少两个节点的通信的信号强度。类似地，至少两个节点可以监视与集线器的通信的信号强度。
在操作516，集线器(或节点)的处理逻辑在完成定位时以第二网络架构(例如，基于树状或类似树状的网络架构(或不具有基于网格的特征的树状架构))配置无线网络。在操作518，集线器(或节点)的处理逻辑可以从至少一个传感器节点(或集线器)接收指示是否发生信号强度的任何持续变化的信息。然后，在操作520，集线器(或节点)的处理逻辑(独立地或基于从至少一个传感器节点接收的信息)确定到特定节点的信号强度是否已具有持续变化。如果是这样，则该方法返回到操作503，其中在一段时间内集线器的处理逻辑将网络配置为第一网络架构，并在操作504针对本文公开的传播时间和信号强度技术(例如飞行时间和信号强度技术)中的至少一种使用非连续或不连续通道重新触发定位。否则，如果特定节点的信号强度没有持续变化，则该方法返回到操作516，并且网络继续具有第二网络架构。
接收器测量的通道频率响应可以表示为指数的总和(a1*e^(j*w*t1+j*p1)+a2*e^(j*w*t2+j*p2)+...)，每一个由由于反射而被延迟的传输信号产生，因此发生发射器和接收器之间的路径较长。在一些应用中，重要的是准确估算两个装置之间的延迟轮廓。已知如何从连续的N点频率响应测量[h(1)，h(2)…h(N)]获得每个e^(j*w*t)分量：
e^(j*w*t1)..e^(j*w*tk)是以下矩阵乘积的k个特征值
Figure BDA0002390738400000111
其中-1的幂表示矩阵伪逆
其余指数可以解为：
Figure BDA0002390738400000112
延迟轮廓估算的准确性与带宽或频率响应测量中样本的多少成比例。使用的无线电通道的中间的频率响应(例如，在WiFi中，通道中间存在1MHz的间隙)难以测量。因此，基于无线电通道的一半来测量频率响应将带宽减少一半，或者如果无线电通道中的间隙被忽略，则这给估算带来误差。
使用常规技术可能不能够获得足够宽的通道带宽以达到期望的定位精度。在一个示例中，如果试图合并几个窄带宽通道，则这些通道可能不是连续的。即使找到连续的通道，这些通道也必须稍后相位对准，因为在随机时间使用未知的位置振荡器相位测量。所有上述问题可以通过引入新的非连续或不连续方法(例如方法500)来解决，该方法允许跳过通道(例如通道中心)的间隙并合并非连续或不连续的通道且无需相位对准：
e^(j*w*t1)..e^(j*w*tk)是该新矩阵乘积的k个特征值
Figure BDA0002390738400000121
其中m()和n()是创建两个行部分的两组测量，如图6-7所示，在这些测量之间具有一定的频率或相位间隙。选择L来管理估算的信噪比。测量组的数量不限于两个。剩余的指数可以像现有技术一样求解，但是也可以通过测量n()或m()来求解：
Figure BDA0002390738400000122
延迟轮廓估算方法使用来自多个频率块的通道频率响应测量(例如，通道状态信息)，频率块由无可用测量或具有损坏的测量的频率分隔开。在第一示例中，该方法使用第一矩阵，第一矩阵具有与可用于估算器的分开的频率块(例如，图6的通道621-622，通道641-642)一样多的分开的行部分，并且每个部分的对角线都包含其对应频率块中的所有测量，该对角线从第一个测量的左上角开始到最后一个测量的右下角结束。频率块的每个行部分包含的行多于一行中的多个测量数(例如，列数)。
在第二示例中，通过从第一矩阵移除最后一列形成第二矩阵，并且通过从第一矩阵移除第一列然后将第二矩阵的伪逆与第三矩阵相乘形成第三矩阵。
在第三示例中，第二和第三矩阵的乘积的k个特征值的相位用于指示相对于频率响应测量之间的频率间隔的延迟。
在第四示例中，假设延迟轮廓中的一定数量的延迟生成一行的长度。
在第五示例中，一行的长度基于集线器(或节点)的接收器报告的信号质量。
在第六示例中，通过在列中首先形成包含k个特征值中的每个特征值的第四矩阵并将每个特征值提高到由行指示的幂来估算延迟的幅度和相位，该行从零开始，一直到与频率块之一中的测量次数一样。然后，该方法将来自该频率块的测量矢量乘以第四矩阵的伪逆。
在第七示例中，分别为每个频率块生成相位和幅度估算，然后对幅度估算求平均值以获得更精确的结果。
图6示出根据一个实施例的使用非连续或不连续通道定位节点的示图600。示图600示出了在水平轴上具有非连续或不连续的频率通道621-622的频带620和具有非连续或不连续的频率通道641-642的频带640。从通道621获得测量m(m1，m2，…mn)。从通道642获得测量n(n1，n2，…nn)。在通道622和641上未找到信号，或已确定信号质量低。从通道621和642获得测量n()和m()以生成第一矩阵，该第一矩阵大于由单独通道形成的任何矩阵。在一个示例中，第一矩阵是单独通道621-642的等效矩阵的大小的两倍。频带620和640可以在频率上(例如2.4GHz和5GHz)与WiFi频带相似或者具有不同的频带。
图7A示出根据一个实施例的使用非连续或不连续通道定位节点的示图700a。图700示出了在水平轴上具有非连续或不连续的频率响应721-722的频率通道720。从频率范围721获得测量m(m1，m2，…mn)，从频率范围722获得测量n(n1，n2，…nn)。在一个示例中，频率通道720是单个部分721和722的频率范围的大小的大约两倍。频带720的频率(例如5GHz或2.4GHz)与WiFi频带相似或者具有不同的频段。
图7B示出根据一个实施例的使用非连续或不连续通道定位节点的示图700b。图700b示出了水平轴上的频率通道721b-722b。从通道721b获得测量(m1，m2，…mn)，从通道722b获得测量n(n1，n2，…nn)。在一个示例中，来自m()和n()的测量的合并量是单独测量的大小的两倍。
图7C示出根据一个实施例的使用不连续通道响应定位节点的示图700c。图700c示出了在水平轴上的频率通道721c-722c。从通道721c获得测量m(m1，m2，…mn)，并且从通道722c获得测量n(n1，n2，…nn)。在不同的时间或通过使两个通道响应具有随机相位的不同装置获得测量。
如本文讨论的集线器和节点之间的通信可以使用各种方式来实现，包括但不限于使用射频的直接无线通信，通过将信号调制到房屋、公寓、商业建筑等内部的电线上实现的电力线通信，使用诸如802.11a、802.11b、802.11n、802.11ac的标准WiFi通信协议的WiFi通信，以及其它对本领域普通技术人员而言显而易见的WiFi通信协议，诸如GPRS、EDGE、3G、HSPDA、LTE的蜂窝通信以及对本领域普通技术人员而言显而易见的其它蜂窝通信协议，蓝牙通信，使用诸如Zigbee的众所周知的无线传感器网络协议的通信以及其它对于本领域普通技术人员而言显而易见的基于有线或无线的通信方案。
终端节点和集线器之间的射频通信的实施方式可以以各种方式实施，包括合并非连续或不连续的通信。
在网络不对称的实施例中，使得集线器比节点更大或具有更多的可用功率，在集线器上使用多个天线来估算与节点的通信的到达角可能是有利的。这可以与本文公开的其它定位技术结合使用，以提高定位精度和/或识别传输的反射路径的存在。类似地，出于定位的目的，在一些或所有节点中也可以使用多个天线，以实现关于节点到节点或集线器到节点传输接收的类似益处。
根据本发明的实施例，可以以多种方式物理地实施集线器。图9A示出根据一个实施例的实施为用于电源插座的覆盖物1500的集线器的示例性实施例。覆盖物1500(例如，面板)包括集线器1510和将集线器联接到电源插座1502的连接1512(例如通信链路、信号线、电子连接等)。可选地(或附加地)，集线器联接至插座1504。出于安全和美观的目的，覆盖物1500覆盖或包围电插座1502和1504。
图9B示出根据一个实施例的被实施为用于电源插座的覆盖物的集线器1520的框图的分解图的示例性实施例。集线器1520包括电源整流器1530，其将周期性地反转方向的交流电(AC)转换成仅在一个方向上流动的直流电(DC)。电源整流器1530经由连接1512(例如，通信链路、信号线、电子连接等)从插座1502接收AC，并且将AC转换成DC，以经由连接1532(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向控制器电路1540提供电力并经由连接1534(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向RF电路1550提供电力。控制器电路1540包括存储器1542或联接到存储器，该存储器存储由控制器电路1540的处理逻辑1544(例如，一个或多个处理单元)执行的指令，用于控制集线器的操作，以形成、监视和执行本文讨论的无线非对称网络的定位。RF电路1550可以包括收发器或单独的发射器1554和接收器1556功能，用于经由一个或多个天线1552与无线传感器节点发送和接收双向通信。RF电路1550经由连接1534(例如，通信链路、信号线、电子连接等)与控制器电路1540双向通信。集线器1520可以是无线控制装置1520，或者控制器电路1540、RF电路1550和一个或多个天线1552的组合可以形成如本文所讨论的无线控制装置。
图10A示出根据一个实施例的被实施为用于在计算机系统、装置或通信集线器中部署的卡的集线器的示例性实施例。可以如箭头1663所示将卡1662插入系统1660(例如计算机系统、装置或通信集线器)中。
图10B示出根据一个实施例的被实施为用于在计算机系统、装置或通信集线器中部署的卡的集线器1664的框图的示例性实施例。集线器1664包括电源1666，其经由连接1674(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向控制器电路1668提供电力(例如，DC电源)，并且经由连接1676(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向RF电路1670提供电力。控制器电路1668包括存储器1661或联接到存储指令的存储器，指令由控制器电路1668的处理逻辑1663(例如，一个或多个处理单元)执行，用于控制集线器的操作，以形成、监视和执行本文讨论的无线非对称网络的定位。RF电路1670可以包括收发器或单独的发射器1675和接收器1677功能，用于经由一个或多个天线1678与无线传感器节点发送和接收双向通信。RF电路1670经由连接1672(例如，通信链路、信号线、电子连接等)与控制器电路1668双向通信。集线器1664可以是无线控制装置1664，或者控制器电路1668、RF电路1670和一个或多个天线1678的组合可以形成如本文所讨论的无线控制装置。
图10C示出根据一个实施例的在装置(例如，智能洗衣机、智能冰箱、智能恒温器、其它智能装置等)内实施的集线器的示例性实施例。装置1680(例如，智能洗衣机)包括集线器1682。
图10D示出根据一个实施例的在装置(例如，智能洗衣机、智能冰箱、智能恒温器、其它智能装置等)内实施的集线器1684的框图的分解图的示例性实施例。集线器包括电源1686，其经由连接1696(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向控制器电路1690提供电力(例如，DC电源)，并且经由连接1698(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向RF电路1692提供电力。控制器电路1690包括存储器1691或联接到存储指令的存储器，指令由控制器电路1690的处理逻辑1688(例如，一个或多个处理单元)执行，用于控制集线器的操作，以形成、监视和执行本文讨论的无线非对称网络的定位。RF电路1692可以包括收发器或单独的发射器1694和接收器1695功能，用于经由一个或多个天线1699与无线传感器节点发送和接收双向通信。RF电路1692经由连接1689(例如，通信链路、信号线、电子连接等)与控制器电路1690双向通信。集线器1684可以是无线控制装置1684，或者控制器电路1690、RF电路1692和一个或多个天线1699的组合可以形成如本文所讨论的无线控制装置。
在一个实施例中，用于提供无线非对称网络架构的设备(例如，集线器)包括用于存储指令、处理集线器的逻辑(例如，一个或多个处理单元、处理逻辑1544、处理逻辑1663、处理逻辑1688、处理逻辑1763、处理逻辑1888)的存储器，以执行指令以建立和控制无线非对称网络架构中的通信，以及包括多个天线(例如，一个或多个天线1552、一个或多个天线1678、一个或多个天线1699、天线1311、1312和1313等)的射频(RF)电路(例如，RF电路1550、RF电路1670、RF电路1692、RF电路1890)，以在无线非对称网络架构中传输和接收通信。RF电路和多个天线，将通信传输到多个传感器节点(例如，节点1、节点2)，每个传感器节点具有无线装置，无线装置具有发射器和接收器(或收发器的发射器和接收器功能)以实现在无线非对称网络架构中与设备的RF电路双向通信。
在一个示例中，该设备由主电源供电，并且多个传感器节点均由电池电源供电，以形成无线网络架构。
可以在无线传感器节点中使用各种电池，包括基于锂的诸如锂离子、锂聚合物、磷酸锂的化学物质，以及对本领域普通技术人员显而易见的其它这种化学物质。可以使用的附加化学物质包括镍氢、标准碱性电池化学物质、银锌和锌空气电池化学物质、标准碳锌电池化学物质、铅酸电池化学物质或任何其它对本领域普通技术人员显而易见的化学物质。
本发明还涉及用于执行本文描述的操作的设备。该设备可以被特别构造用于所需目的，或者可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，诸如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或适合存储电子指令的任何类型的介质。
本文提出的算法和显示与任何特定计算机或其它设备没有内在的关联。各种通用系统可以与根据本文所教导的程序一起使用，或者可以证明方便于构造更专用的设备以执行所需的方法操作。
图11示出根据一个实施例的传感器节点的框图。传感器节点1700包括电源1710(例如，能量源、电池源、主电池、可再充电电池等)，其经由连接1774(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向控制器电路1720提供电力(例如，DC电源)，经由连接1776(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向RF电路1770提供电力，并经由连接1746(例如，通信电路、信号线、电子连接等)向感测电路1740提供电力。控制器电路1720包括存储器1761或联接到存储指令，指令由控制器电路1720的处理逻辑1763(例如，一个或多个处理单元)执行，用于控制传感器节点的操作，以形成和监视本文讨论的无线非对称网络。RF电路1770(例如，通信电路)可以包括收发器或单独的发射器1775和接收机1777功能，用于经由天线1778与集线器和可选的无线传感器节点发送和接收双向通信。RF电路1770经由连接1772(例如，电子连接)与控制器电路1720双向通信。感测电路1740包括各种类型的感测电路和传感器，包括图像传感器和电路1742、湿敏传感器和电路1743、温度传感器和电路、湿度传感器和电路、空气质量传感器和电路、光敏传感器和电路、运动传感器和电路1744、音频传感器和电路1745、磁敏传感器和电路1746以及传感器和电路n等。
本文公开的无线定位技术可以与其它感测到的信息组合以提高整个网络的定位精度。例如，在一个或多个节点包含相机的无线传感器中，可以将捕捉的图像与图像处理和机器学习技术一起使用，以确定正在监视的传感器节点是否在看同一场景，并且因此很可能在同一个房间。通过使用定期照明和光电探测器可以实现类似的益处。通过频闪照明并使用光电探测器检测，可以检测到光路的存在，可能表明频闪灯和探测器之间不存在不透明的墙壁。在其它实施例中，磁敏传感器可以集成到传感器节点中，并用作指南针，以检测正在监视的传感器节点的方向。然后，该信息可以与定位信息一起使用，以确定传感器是否在墙壁、地板、天花板或其它位置。
在一个示例中，每个传感器节点可以包括图像传感器，并且房屋的每个围墙包括一个或多个传感器节点。集线器分析传感器数据，包括图像数据和可选的方向数据以及定位信息，以确定每个传感器节点的绝对位置。然后，集线器可以为用户构建建筑物的每个房间的三维图像。可以生成带有墙壁、窗户、门等位置的平面图。图像传感器可以捕捉表示反射变化的图像，其可以指示房屋完整性问题(例如，水、屋顶漏水等)。
图12示出根据一个实施例的具有集线器的系统1800的框图。系统1800包括无线非对称网络架构的集线器1882或中央集线器或与无线非对称网络架构的集线器1882或中央集线器集成。系统1800(例如，计算装置、智能TV、智能装置、通信系统等)可以与任何类型的无线装置(例如，蜂窝电话、无线电话、平板电脑、计算装置、智能TV、智能装置等)通信，以发送和接收无线通信。系统1800包括处理系统1810，其包括控制器1820和处理单元1814。处理系统1810经由一个或多个双向通信链路或信号线1898、1818、1815、1816、1817、1813、1819、1811分别与集线器1882、输入/输出(I/O)单元1830、射频(RF)电路1870、音频电路1860、光学装置1880通信用于捕捉一个或多个图像或视频，与可选运动单元1844(例如，加速计、陀螺仪等)通信用于确定系统1800、电源管理系统1840和机器可访问的非暂时性介质1850的运动数据(例如，三维)。
集线器1882包括电源1891，其经由连接1885(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向控制器电路1884提供电力(例如，DC电源)，并且经由连接1887(例如，通信链路、信号线、电子连接等)向RF电路1890提供电力。控制器电路1884包括存储器1886或联接到存储指令的存储器，指令由控制器电路1884的处理逻辑1888(例如，一个或多个处理单元)执行，用于控制集线器的操作，以形成和监视本文讨论的无线非对称网络。RF电路1890可以包括收发器或分开的发射器(TX)1892和接收器(RX)1894功能，用于经由一个或多个天线1896与无线传感器节点或其它集线器发送和接收双向通信。RF电路1890经由连接1889(例如，通信链路、信号线、电子连接等)与控制器电路1884双向通信。集线器1882可以是无线控制装置1884或者控制器电路1884、RF电路1890和一个或多个天线1896的合并可以形成本文讨论的无线控制装置。
系统的RF电路1870和天线1871或集线器1882的RF电路1890和天线1896被用于通过无线链路或网络向本文讨论的集线器或传感器节点的一个或多个其它无线装置发送和接收信息。音频电路1860联接到音频扬声器1862和麦克风1064，并且包括用于处理语音信号的已知电路。一个或多个处理单元1814经由控制器1820与一个或多个机器可访问的非暂时性介质1850(例如，计算机可读介质)通信。介质1850可以是任何可以存储代码和/或数据以供一个或多个处理单元1814使用的装置或介质(例如，存储装置、存储介质)。介质1850可以包括存储器层次，包括但不限于高速缓存、主存储器和辅助存储器。
介质1850或存储器1886存储体现本文描述的方法或功能中的任何一个或多个的一组或多组指令(或软件)。软件可以包括操作系统1852，用于建立、监视和控制无线非对称网络架构的网络服务软件1856、通信模块1854和应用1858(例如，家庭或建筑物安全应用程序、家庭或建筑物完整性应用程序、开发人员应用程序等)。在装置1800执行软件期间，软件还可以完全或至少部分地留存在介质1850、存储器1886、处理逻辑1888或处理单元1814内。图18所示的组件可以用硬件、软件、固件或其任何组合、包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路实现。
通信模块1854能够与其它装置通信。I/O单元1830与不同类型的输入/输出(I/O)装置1834(例如，显示器、液晶显示器(LCD)、等离子显示器、阴极射线管(CRT)、触摸显示装置或用于接收用户输入并显示输出的触摸屏、可选的字母数字输入装置)通信。
在一个实施例中，一种用于在无线网络架构中定位节点的方法包括：利用具有无线装置的第一无线节点的处理逻辑从具有无线装置的第二无线节点接收RF信号；利用第一无线节点测量RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；利用第一无线节点测量RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中第一和第二频率通道是非连续或不连续的通道；以及基于第一和第二通道状态信息，确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算且无需相位对准。
在一个示例中，在没有第一和第二频率通道之间的频带间隙的通道状态信息的情况下，确定延迟轮廓估算。
在另一个示例中，该方法包括利用第一无线节点，测量RF信号的第三频率通道的第三通道状态信息，其中第一、第二和第三频率通道是非连续或不连续的通道。
在另一个示例中，该方法包括使用延迟轮廓估算，确定第一无线节点与第二无线节点之间的距离。
在另一个示例中，确定第一无线节点与第二无线节点之间的延迟轮廓估算包括生成具有用于每个分开的频率通道的分开的行部分的第一矩阵，其中每一行包含该通道的部分通道状态信息。
在另一个示例中，确定第一无线节点和第二无线节点之间的延迟轮廓估算包括通过从第一矩阵中移除最后一列生成第二矩阵，并通过从第一矩阵中移除第一列生成第三矩阵，然后将第二矩阵的伪逆与第三矩阵相乘。
在另一个示例中，第二矩阵和第三矩阵的乘积的k个特征值的相位用于指示相对于第一和第二通道信息之间的频率间隔的延迟。
在另一个示例中，通过在列中首先形成包含k个特征值中的每个特征值的第四矩阵并将每个特征值提高到由行指示的幂来估算延迟的幅度和相位，该行从零开始，一直到与第一或第二通道状态信息的一个频率块中的测量次数一样，然后，将来自该频率块的测量矢量乘以第四矩阵的伪逆。
在另一个示例中，分别为第一和第二通道状态信息的每个频率块生成相位和幅度估算。
在一个实施例中，一种用于在无线网络架构中定位节点的系统包括：第一无线节点，具有带有一个或多个处理单元的无线装置和RF电路，用于在无线网络架构中传输和接收通信，包括RF信号；以及第二无线节点，具有带有一个或多个处理单元的无线装置和RF电路，以实现与无线网络架构中的第一无线节点的双向通信。第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令以从第二无线节点接收RF信号、以测量RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息、以测量RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中第一和第二频率通道是非连续或不连续的通道，并且基于第一和第二通道状态信息，确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算且无需相位对准。
在另一个示例中，在没有第一和第二通道之间的频带间隙的通道状态信息的情况下确定延迟轮廓估算。
在另一个示例中，第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令以测量RF信号的第三频率通道的第三通道状态信息，其中第一、第二和第三通道是非连续或不连续的通道。
在另一个示例中，第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令以使用延迟轮廓估算确定第一无线节点与第二无线节点之间的距离。
在另一个示例中，通过针对每个分开的频率通道生成具有分开的行部分的第一矩阵来确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算，其中每个行包含该通道的部分通道状态信息。
在另一个示例中，通过从第一矩阵中移除最后一列生成第二矩阵，并通过从第一矩阵中移除第一列生成第三矩阵，然后将第二矩阵的伪逆与第三矩阵相乘，来确定第一无线节点与第二无线节点之间的延迟和轮廓估算。
在另一个示例中，第二和第三矩阵的乘积的k个特征值的相位被用于指示相对于第一和第二通道状态信息之间的频率间隔的延迟。
在一个实施例中，一种设备，包括：存储器，用于存储指令；一个或多个处理单元，用于执行用于控制无线网络架构中的多个传感器节点并确定多个传感器节点的位置的指令；以及射频(RF)电路，用于将通信传输至多个传感器节点并从多个传感器节点接收通信，每个传感器节点具有带有发射器和接收器的无线装置，以实现与无线网络架构中的设备的RF电路的双向通信。该设备的一个或多个处理单元被配置成执行指令以从传感器节点接收RF信号；测量该RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；测量该RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中第一和第二频率通道是非连续或不连续的通道；并基于第一和第二通道状态信息确定设备和传感器节点之间的延迟轮廓估算，且无需相位对准。
在一个示例中，在没有第一和第二通道之间的频带间隙的通道状态信息的情况下确定延迟轮廓估算。
在另一个示例中，设备的一个或多个处理单元被配置成执行指令以测量RF信号的第三频率通道的第三通道状态信息，其中第一、第二和第三通道是非连续或不连续的通道。
在另一个示例中，第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令以使用延迟轮廓估算确定第一无线节点与第二无线节点之间的距离。
在另一个示例中，通过针对每个分开的频率通道生成具有分开的行部分的第一矩阵来确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算。
在另一个示例中，通过从第一矩阵中移除最后一列生成第二矩阵，通过从第一矩阵中移除第一列生成第三矩阵，然后将第二矩阵的伪逆与第三矩阵相乘，来确定第一和第二无线节点之间的延迟轮廓估算。
在另一个示例中，第二和第三矩阵的乘积的k个特征值的相位用于指示相对于第一和第二道状态通道信息之间的频率间隔的延迟。
在上述说明书中，已经参照本发明的特定示例性实施例描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离本发明的宽泛精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (23)

1.一种用于在无线网络架构中定位节点的方法，包括：
利用具有无线装置的第一无线节点的处理逻辑，从具有无线装置的第二无线节点接收RF信号；
利用所述第一无线节点，测量所述RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；
利用所述第一无线节点，测量来自所述第二无线节点的所述RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中所述第一频率通道和所述第二频率通道是非连续或不连续的通道；以及
基于所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息，确定所述第一无线节点与所述第二无线节点之间的延迟轮廓估算，而无需针对所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息的单独测量进行相位对准。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在没有所述第一频率通道和所述第二频率通道之间的频带间隙的通道状态信息的情况下，确定所述延迟轮廓估算。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
利用所述第一无线节点，测量所述RF信号的第三频率通道的第三通道状态信息，其中所述第一频率通道、所述第二频率通道和所述第三频率通道是非连续或不连续的通道。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
使用所述延迟轮廓估算，确定所述第一无线节点与所述第二无线节点之间的距离。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一无线节点与所述第二无线节点之间的延迟轮廓估算包括：生成具有针对每个分开的频率通道的分开的行部分的第一矩阵，其中每一行包含所述通道的部分所述通道状态信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述第一无线节点与所述第二无线节点之间的延迟轮廓估算包括：通过从所述第一矩阵中移除最后一列生成第二矩阵，并通过从所述第一矩阵中移除第一列生成第三矩阵，然后将所述第二矩阵的伪逆与所述第三矩阵相乘。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二矩阵和所述第三矩阵的乘积的k个特征值的相位用于指示相对于所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息之间的频率间隔的延迟。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过在列中首先形成包含k个特征值中的每个特征值的第四矩阵并将每个特征值提高到行指示的幂来估算所述延迟的幅度和相位，所述行从零开始，一直到与所述第一通道状态信息或所述第二通道状态信息的一个频率块中的测量次数一样高，然后，将来自所述频率块的测量矢量乘以所述第四矩阵的伪逆。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，分别针对所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息的每个所述频率块生成相位和幅度估算。
10.一种用于在无线网络架构中定位节点的系统，包括：
第一无线节点，具有带有一个或多个处理单元的无线装置和用于在包括RF信号的所述无线网络架构中传输和接收通信的RF电路；以及
第二无线节点，具有带有一个或多个处理单元的无线装置和以实现与所述无线网络架构中的第一无线节点的双向通信的RF电路，其中所述第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令以从所述第二无线节点接收所述RF信号；测量所述RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；测量所述RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中所述第一频率通道和所述第二频率通道是非连续或不连续的通道；并且基于所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息，确定所述第一无线节点和所述第二无线节点之间的延迟轮廓估算而无需针对所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息的单独测量进行相位对准。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，在没有所述第一通道和所述第二通道之间的频带间隙的通道状态信息的情况下确定所述延迟轮廓估算。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令以测量所述RF信号的第三频率通道的第三通道状态信息，其中所述第一通道、第二通道和第三通道是非连续或不连续的通道。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第一无线节点的一个或多个处理单元被配置成执行指令，以使用所述延迟轮廓估算确定所述第一无线节点与所述第二无线节点之间的距离。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，通过针对每个分开的频率通道生成具有分开的行部分的第一矩阵，来确定所述第一无线节点和所述第二无线节点之间的所述延迟轮廓估算，其中每个行包含所述通道的部分所述通道状态信息。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，通过从所述第一矩阵中移除最后一列生成第二矩阵，并通过从所述第一矩阵中移除第一列生成第三矩阵，然后将所述第二矩阵的伪逆与所述第三矩阵相乘，来确定所述第一无线节点和第二无线节点之间的所述延迟轮廓估算。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第二矩阵和所述第三矩阵的乘积的k个特征值的相位被用于指示相对于所述第一通道状态信息和第二通道状态信息之间的频率间隔的延迟。
17.一种用于监测和确定多个传感器节点的位置的设备，包括：
存储器，用于存储指令；
一个或多个处理单元，以执行用于控制无线网络架构中的多个传感器节点并确定多个传感器节点的位置的指令；以及
射频RF电路，以将通信传输至多个传感器节点并从多个传感器节点接收通信，每个传感器节点具有带有发射器和接收器的无线装置，以实现与所述无线网络架构中的设备的所述RF电路的双向通信，其中，所述设备的一个或多个处理单元被配置成执行指令以从传感器节点接收RF信号；测量所述RF信号的第一频率通道的第一通道状态信息；测量来自所述传感器节点的所述RF信号的第二频率通道的第二通道状态信息，其中所述第一频率通道和所述第二频率通道是非连续或不连续的通道；并且基于所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息确定所述设备和所述传感器节点之间的延迟轮廓估算，而无需针对所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息的单独测量进行相位对准。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，在没有所述第一通道和所述第二通道之间的频带间隙的通道状态信息的情况下，确定所述延迟轮廓估算。
19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述设备的一个或多个处理单元被配置成执行指令以测量所述RF信号的第三频率通道的第三通道状态信息，其中所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道是非连续或不连续的通道。
20.根据权利要求17所述的设备，其中，所述设备的一个或多个处理单元被配置成执行指令，以使用所述延迟轮廓估算确定所述设备和所述传感器节点之间的距离。
21.根据权利要求17所述的设备，其中，通过针对每个分开的频率通道生成具有单独的行部分的第一矩阵，来确定所述设备和所述传感器节点之间的所述延迟轮廓估算。
22.根据权利要求21所述的设备，其中，通过从所述第一矩阵中移除最后一列生成第二矩阵，并通过从所述第一矩阵中移除第一列生成第三矩阵，然后将所述第二矩阵的伪逆与所述第三矩阵相乘，来确定所述设备和所述传感器节点之间的所述延迟轮廓估算。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述第二矩阵和所述第三矩阵的乘积的k个特征值的相位用于指示相对于所述第一通道状态信息和所述第二通道状态信息之间的频率间隔的延迟。
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