CN113092873A - 射频照相机系统和根据射频信号生成图像的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射频照相机系统和根据射频信号生成图像的方法。在一些方面中，射频(RF)照相机系统包括传感器组件和数据处理系统。所述传感器组件包括支撑在各传感器位置处的传感器。各传感器被支撑在所述传感器位置其中之一处，并且被配置为从所述传感器组件所限定的视野中检测RF信号。各传感器被配置为识别所述传感器所检测到的RF信号的参数。所述数据处理系统被配置为接收所述传感器所识别出的参数，并基于所述参数来生成所述视野的图形表示。

Description

射频照相机系统和根据射频信号生成图像的方法
(本申请是申请日为2015年12月17日、申请号为2015800815077、发明名称为“射频照相机系统”的申请的分案申请。)
技术领域
本申请涉及一种射频照相机系统和根据射频信号生成图像的方法。
背景技术
本说明书涉及射频(RF)照相机系统。
射频(RF)谱是有限的宝贵资源。政府机构和监管当局通常控制谱的分配和使用，并且使用谱的一部分的权利被出售或许可给无线服务提供商以及其它类型的公共和私营实体。例如在无线通信标准所用的频带中，无线服务提供商使用分配给这些无线服务提供商的谱来将无线服务提供至终端用户。
发明内容
在一般方面，射频(RF)照相机系统检测并处理RF信号。
在一些方面中，一种射频照相机系统即RF照相机系统，包括：传感器组件，其包括支撑在各传感器位置处的传感器，其中各传感器被支撑在所述传感器位置其中之一处，并且各传感器被配置为：从所述传感器组件所限定的视野中检测RF信号，以及对该传感器所检测到的RF信号进行处理以识别所述RF信号的参数；以及数据处理系统，其被配置为：接收所述传感器所识别出的参数，以及基于所述参数来生成所述视野的图形表示。
在一些方面中，一种用于根据射频信号即RF信号生成图像的方法包括以下步骤：通过传感器组件中的支撑在各传感器位置处的传感器的工作，从视野中检测RF信号；通过在检测到各RF信号的传感器处对所述RF信号进行处理来识别所述RF信号的参数；以及通过数据处理系统的工作，基于所述传感器所识别出的参数来生成所述视野的图形表示。
在一些方面中，一种方法包括在计算系统处接收传感器组件中的传感器所检测到的RF信号的参数，其中所述传感器支撑在所述传感器组件中的各位置处并且用于限定视野，所述参数是通过在检测到所述RF信号的各传感器处对所述RF信号各自进行处理来识别的。所述方法还包括通过所述计算系统的工作，基于所述参数来生成所述视野的图形表示。
在以下附图和说明书中详细阐述了一个或多个实现方式。根据说明书和附图以及权利要求书，其它特征、目的和优点将显而易见。
附图说明
图1A是示出示例性射频(RF)照相机系统的框图；图1B是示出另一示例性RF照相机系统的框图；图1C是示出图1A和图1B的RF照相机系统的示例性操作的框图。
图2A是示出另一示例性RF照相机系统的框图；图2B是示出另一示例性RF照相机系统的框图。
图3A是示出另一示例性RF照相机系统的框图；图3B是示出另一示例性RF照相机系统的框图。
图4是示出包括多个传感器组件的示例性RF照相机系统的框图。
图5是示出RF照相机系统的示例性架构的框图。
图6是示出包括多个传感器组件的示例性系统的框图。
图7是示出示例性无线传感器装置的框图。
图8是示出无线传感器装置的示例性谱检查(SI)信号路径的框图。
图9是示出无线传感器装置的另一示例性SI信号路径的框图。
各个附图中的相同附图标记表示相同元件。
具体实施方式
在这里描述的一些方面中，照相机系统检测无线电磁信号并生成信号的视觉呈现。无线电磁信号可以包括例如WiFi信号、蜂窝网络信号、电视广播信号以及其它类型的系统所生成的信号。在一些实现方式中，照相机系统所检测到的信号是射频(RF)信号。人眼不可见的RF信号可能占用有限且宝贵的RF谱资源。RF照相机系统可以基于RF信号的幅度、相位或其它参数来提供RF信号的视觉表示。在一些情况下，RF信号的视觉表示可以提供对关注区域中的RF谱的利用、分配和其它信息的直观且用户友好的例示。
在一些实现方式中，RF照相机系统可以包括一个或多个传感器组件以及数据处理系统。在一些示例中，传感器组件包括多个无线传感器装置(也被称为“RF传感器”、“传感器”或“谱检查(SI)盒”)。一个或多个传感器组件或传感器组件内的无线传感器装置可以分布在地理区域上的各个位置。无线传感器装置可以监测和分析各位置处的RF谱，从传感器组件所限定的视野中检测RF信号，并将信息(例如，RF信号的参数)发送至数据处理系统。数据处理系统可以用作用于聚集、编辑并分析从无线传感器装置发送来的信息的中央后端系统。数据处理系统可以接收无线传感器装置所识别出的RF谱测量值，并且基于参数来生成视野的图形表示。作为示例，视野的图形表示可以包括图像，并且图像中的各像素可以与来自个体无线传感器装置或多个无线传感器装置的RF参数相对应。作为另一示例，视野的图形表示可以包括热图，在该热图中，不同颜色表示来自个体无线传感器装置或多个无线传感器装置的RF参数的不同值。
无线传感器装置可以通过检测RF信号并且识别RF信号的参数来检查RF谱。在一些情况下，各无线传感器装置可以在带宽(BW)上以特定频率(f)查看RF信号。例如，无线传感器装置可以将RF信号看作复杂的变量，并且不仅可以识别RF信号的幅度和功率，还可以识别RF信号的相位。与功率的绝对值或幅度相比，相位信息可能明显更易受周围环境变化的影响。无线传感器装置可以相对快速地处理信号并且可以识别RF信号的相位信息。在一些情况下，无线传感器装置可以检测RF信号的变化，这些变化可以指示例如对象在RF信号的路径中的移动、RF源的移动等。
在一些实现方式中，各无线传感器装置被配置为例如通过对根据各种无线通信标准所发送的无线信号进行解调和解码，来识别和分析编码在RF信号中的数据。例如，无线传感器装置可被配置为监测并分析根据例如以下的特定通信标准或协议格式化的无线信号：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)、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；诸如IEEE 802.11等的无线局域网(WLAN)或WiFi标准、蓝牙、近场通信(NFC)和毫米通信；以及这些或其它类型的无线通信标准中的多个。在一些实现方式中，监测并分析其它类型的无线通信(例如，非标准化的信号和通信协议)。
在一些实现方式中，尽管无线传感器装置本身不是蜂窝网络的一部分，但是无线传感器装置检测根据无线通信网络协议(例如，蜂窝网络)所交换的信号。在一些实现方式中，无线传感器装置能够提取所有可用的特征、同步信息、小区和服务标识符、RF的质量量度、以及无线通信标准的物理层。
在一些实现方式中，无线传感器装置随空间和时间监测并分析无线信号。例如，可以从在地理区域中的各个位置处并行工作的多个无线传感器装置来聚集无线信号的参数。该地理区域可以相对较小或较大(例如，具有范围从数十或数百米到数千米的半径)，并且一般可以表示任何关注区域(例如，建筑物、城市街区、管辖区、人群、行业等)。RF照相机系统的无线传感器装置可以被放置为使得传感器组件所限定的视野覆盖关注区域。无线传感器装置所检测到的无线信号的参数可以用于生成关注的地理区域上的RF信号的视觉表示，以例如便于对谱使用的实际且全面的分析并且提供对地理区域中的RF信号和其它资源的利用和质量的理解。
在一些实现方式中，视觉表示可以提供对RF谱的使用、信号质量或其它属性的更直观且全面的理解。如此，可以使用针对性的方案来改进无线谱和其它资源的利用和信号质量。在一些情况下，基于所拥有或进行工作的频带的利用和质量，这些谱权所有方和被许可方或者无线服务提供商可以设计、修改或以其它方式管理自身的谱使用。例如，在给出跟踪某些地理位置中的RF信号的幅度或功率的图形图像的情况下，无线服务提供商可以识别地理位置中覆盖盲区(coverage hole)的存在，并判断是否要添加基站或修改小区配置(例如，调整频率复用方案)以改进地理位置中的覆盖范围。
在一些实现方式中，RF照相机系统以及个体无线传感器装置可以在频域、时域或两者中进行各种类型的分析。例如，每个个体无线传感器装置可以在频域、时域或两者中分析无线谱。在一些情况下，无线传感器装置被配置为基于所检测到的信号来确定带宽、功率谱密度或其它频率属性。在一些情况下，无线传感器装置被配置为进行解调或其它操作以从时域中的无线信号提取内容(例如，无线信号中所包括的信令信息(例如，前导码、同步信息、信道条件指示、WiFi网络的SSID/MAC地址)等)。
在一些示例中，RF照相机系统基于来自无线传感器装置的RF信号的参数来生成视野的视觉表示。例如，视觉表示可以是图像(例如，彩色图像、灰度图像等)。可以将视觉表示经由用户界面提供给用户、存储在数据库中(例如，为了分析或存档目的)、发送至订阅方或其它实体(例如，政府机构或监管当局、标准开发组织、谱权所有方和被许可方、无线服务提供商等)、或者以其它方式输出。在一些示例中，视觉表示可以包括频域信息、时域信息、空间域信息、或者这些信息与从对无线传感器装置所检测到的无线信号的分析中所获得的其它知识的组合。在一些实现方式中，视觉表示可以包括来自RF照相机系统中的所有无线传感器装置的参数。在一些实现方式中，视觉表示可以包括来自RF照相机系统中的无线传感器装置的子集(例如，多个传感器组件之一)的参数。
在一些情况下，无线传感器装置例如通过在宽频率范围上“收听”或“观察”RF信号并且处理所检测到的RF信号，来被动地监测其各自位置处的无线信号。可能存在没有检测到RF信号的时间，并且在无线传感器装置的本地环境中检测到RF信号时，该装置可以(例如，间或地或连续地)处理这些RF信号。
在一些示例中，RF照相机系统可以在一个或多个传感器域上包括不同位置处的大量(例如，数十、数百或数千)的无线传感器装置，以并行地监测各不同位置处的无线信号。因此，可以同时或者在重叠时间段内检查各个位置处的RF信号，这样可以实现对该地理区域内的无线信号的更精确且更全面的检查。
在一些实现方式中，大量的无线传感器装置可以分成多个子集。例如，RF照相机系统可以包括多个传感器组件。各传感器组件可以包括被布置在相对小区域中的相应数量的无线传感器装置，同时多个传感器组件分布在相对较大的地理区域中。
在一些实现方式中，各传感器组件可以包括支撑结构，无线传感器装置附接或安装在所述支撑结构上。在一些实现方式中，无线传感器装置、支撑结构中的每个或全部可被配置为在各个方向上转动、倾斜或移动，使得无线传感器装置可以朝向用于监测RF信号的特定取向。无线传感器装置的位置(包括取向)可以共同定义RF照相机系统的视野，该视野是RF照相机系统可以“看到”的空间范围。在一些实现方式中，无线传感器装置和支撑结构的可移动特征和可调整特征使得RF照相机系统的视野是可配置的，并且因此使得用户或控制系统能够修改用于RF信号监测的关注区域。
在一些情况下，无线传感器装置可以被实现为成本相对低、紧凑且轻量的装置。在一些情况下，无线传感器装置以低功耗(例如，平均约为0.1或0.2瓦以下)进行工作。在一些示例中，个体无线传感器装置可以小于典型的个人计算机或膝上型计算机，并且可以在各种环境下进行工作。在一些情况下，无线传感器装置可以以不到$100制造而成，尽管实际成本将发生变化。
与通常大型且昂贵(例如，蜂窝基站的成本可能在$100000至$1000000以上的范围)并需要大功率(例如，为10瓦至100瓦以上的数量级)来在相对大的区域上发送信号的基站不同，RF照相机系统可以利用无线传感器装置的小尺寸和便携性来扩大RF照相机系统的适用性并增强其灵活性。在一些情况下，无线传感器装置可以放置于或者耦接至蜂窝系统的微微/毫微微小区盒、WiFi接入点或基站、交通工具、路由器、移动装置(例如，智能手机、平板电脑等)、计算机、物联网(例如，机器对机器(M2M))模块、线缆调制解调器盒、家庭用具电子盒(例如，TV、调制解调器、DVD、视频游戏站、膝上型电脑、厨房用具、打印机、照明器具、电话、时钟、调温器、火灾检测单元、CO2检测单元等)、或其它地方。
在一些实现方式中，可以例如基于地理区域的面积、人口、位置或其它因素来确定RF照相机系统所生成的图像的期望的视野和分辨率。例如，期望的图像分辨率可以在市区较高而在郊区较低。在一些情况下，RF照相机系统可以利用相对低成本且小尺寸的无线传感器装置来将大量的无线传感器装置放置在传感器域中，从而提供关注区域内的更高分辨率的视野图像。
在一些实现方式中，无线传感器装置可以现场对原始数据(例如，所检测到的RF信号)进行计算和分析，以提取相关信息的摘要(例如，RF信号的参数)。在一些实现方式中，代替向数据处理系统发送原始数据，无线传感器装置发送从原始数据提取出的摘要，这样可以减少数据流量、降低功耗(在适用情况下可以延长电池寿命)并且提供其它优点。在一些情况下，可以例如根据请求或者在其它情况下将原始数据发送至数据处理系统。
在一些实现方式中，无线传感器装置和数据处理系统之间的通信例如可以基于互联网协议(IP)传输或者其它标准数据传输协议，从而可以提供更高效的数据传输。一般来说，可以随时从无线传感器装置向数据处理系统发送消息。例如，发送可以通过所检测到的对RF谱的使用来触发、通过来自数据处理系统的请求来发起、根据预定安排或周期性间隔来发送、或者采用其它方式。在一些情况下，数据处理系统可以请求来自特定无线传感器装置的数据。
在一些示例中，可以从后端系统部署并控制无线传感器装置。例如，RF照相机系统的传感器组件可以在不要求现场的技术人员对装置进行操作的情况下进行工作。在一些实现方式中，数据处理系统或其它类型的中央控制系统可以执行控制操作，以例如配置或升级传感器组件或个体无线传感器装置。在一些情况下，控制系统可以请求配置信息或者对任何特定的无线传感器装置运行内部测试。
图1A是示出可以检测无线信号并生成视野的图形表示的示例性RF照相机系统100的框图。图1B是示出作为图1A中的RF照相机系统100的变型的另一示例性RF照相机系统150的框图。示例性RF照相机系统100包括传感器组件105、数据处理系统115(例如，中央计算机)和用户界面125。RF照相机系统100可以包括附加的或不同的部件，并且RF照相机系统的部件和特征可以如图1A所示或者以其它方式进行布置。
如图1A所示，传感器组件105包括多个无线传感器装置110。无线传感器装置110可以彼此相同或相似，或者RF照相机系统100可以包括各种不同的无线传感器装置110。在一些实现方式中，传感器组件105包括支撑结构104，该支撑结构104在无线传感器装置110的各传感器位置处对这些无线传感器装置110进行支撑。无线传感器装置110的位置可以在二维(2D)或三维(3D)域中形成有序阵列(例如，正方形或矩形阵列)或无序阵列(例如，随机的、不规则的)。
例如，图1A示出传感器组件105包括支撑M×N个无线传感器装置110的支撑结构104。在所示的示例中，无线传感器装置110的位置形成有序的矩形阵列并且定义跨两个空间维度的平面传感器域。无线传感器装置110在水平方向上相隔距离Δx，并且在垂直方向上相隔距离Δy。在任何两个相邻的无线传感器装置110之间，距离Δx和Δy可以是相同或不同的。无线传感器装置110的位置可以是固定的，或者它们可以被移动或以其它方式被调整。
在一些情况下，无线传感器装置110可以由一个或多个操作者例如通过将装置110定位在支撑结构104上并将该装置连接到电源和数据链路来进行安装。在一些情况下，无线传感器装置可以通过紧固件(例如，螺钉、螺栓、插销、接合剂等)而被固定就位。在一些情况下，无线传感器装置110、传感器组件105以及由此RF照相机系统100可以在各种位置和环境中工作。作为示例，一些无线传感器装置110和传感器组件105可以安装在交通工具(例如，小汽车、公共汽车、火车、轮船等)中，其中，无线传感器装置110可以在运动中监测和分析谱。在其它示例中，无线传感器装置110、传感器组件105和RF照相机系统100可以安装在交通基础设施、通信基础设施、电力基础设施、专用不动产、工业系统、城市或商业建筑物、住宅区和其它类型的位置中。
传感器组件105的各传感器位置处所支撑的无线传感器装置110被配置为检测来自视野的RF信号。RF照相机系统100的视野可以由无线传感器装置110的各自位置、天线的数量和方向图或其它属性来限定。例如，图1A中的RF照相机系统100的视野包括无线传感器装置110检测RF信号的区域。
在一些实现方式中，个体无线传感器装置110可以在一个或多个方向上倾斜、转动或以其它方式移动。在一些实现方式中，无线传感器装置110可以被配置为用作能够本地或远程地进行方向和变焦控制的摇摄倾斜变焦照相机(PTZ照相机)。在一些实现方式中，支撑结构104可以在一个或多个方向上倾斜、转动或以其它方式移动。在一些实现方式中，无线传感器装置110的天线和其它部件可以在一个或多个方向上倾斜、转动或以其它方式移动。如此，RF照相机系统100的视野可以相应地倾斜、转动、扩展、缩减或以其它方式改变。在一些实现方式中，无线传感器装置110、支撑结构104或这两者可以恒定地或间或地在一个或多个方向上倾斜、转动或以其它方式移动。例如，支撑结构104可以以恒定的速度沿着方向154转动，使得RF照相机系统100可以随着时间具有全景视野。支撑结构104可以沿另一方向转动或移动，并且可以配置无线传感器装置110和支撑结构104的位置和取向的附加或不同的移动或调整，以例如获得不同的视野。
图1C是示出图1A和图1B中的RF照相机系统的示例性操作的框图。如图1C所示，传感器组件105限定在从传感器域投射的区域上延伸的视野108。图1C中所示的示例性视野108具有大致矩形的形状，并且在与平面传感器域垂直的方向上从平面传感器域投射。在一些情况下，可以调整传感器组件105以修改视野108。例如，可以对支撑结构104、个体传感器装置110或这些和其它特征的组合进行调整(例如，转动、平移等)，以扩大视野、缩小视野、对视野进行重新取向、改变视野的形状、或以其它方式修改视野。图2A、图2B、图3A和图3B中所示的示例性传感器组件135和145限定具有其它形状和投影的视野。
在图1C所示的示例中，传感器组件105中的传感器装置处理从视野检测到的RF信号，并且RF信号处理识别RF信号的参数(例如，相位、幅度等)。参数由数据处理系统115接收，并且数据处理系统115基于参数来生成视野108的图形表示。例如，图形表示可以由像素、矢量图形对象或这些或其它图形元素的组合来定义。图形表示可被提供给用户界面125，并且用户界面125可以根据图形表示来绘制图像113。在图1C所示的示例中，图像113示出从视野108检测到的RF信号的参数的空间变化。图像113可以包括例如拓扑图、温度图或其它类型的图像。
在一些实现方式中，传感器组件105中的个体传感器、数据处理系统115或这两者可以分析视野108或者进行其它类型的分析。例如，RF照相机系统可以分析RF信号以识别RF信号在它们到传感器组件105的路径中所经历的反射(例如，散射或其它类型的交互)次数。可以使用反射次数或其它数据来检测视野中的物体或介质或其它类型的信息。在一些情况下，RF照相机系统可以随时间检测RF信号参数的时间序列。例如，照相机系统可以系统地对传感器组件105中的无线传感器装置110进行扫描或采样，并记录数据点的时间序列。时间序列可以例如用于生成视野108的动态图形表示(例如，四维数据、视频、动画等)。在一些情况下，RF照相机系统可以检测RF信号参数随时间的变化；可以使用这些变化和其它数据来检测视野中的物体移动或介质变化、或其它类型的信息。
图2A是示出示例性RF照相机系统200的框图。图2B是示出作为图2A中的示例性RF照相机系统200的变型的另一示例性RF照相机系统250的框图。示例性RF照相机系统200和250各自包括与图1A和图1B中所示相同的数据处理系统115(例如，中央计算机)和用户界面125。示例性RF照相机系统200和250各自包括与图1A和图1B中的示例性传感器组件105不同的传感器组件135。
如图2A和图2B所示，传感器组件135包括安装在支撑结构114上的多个无线传感器装置110，并且无线传感器装置110的位置限定弯曲的传感器域。在一些实现方式中，传感器域可以包括沿一个或多个维度的多个弯曲。在一些实现方式中，支撑结构114可以例如沿方向133移动或转动。在一些实现方式中，支撑结构114可以沿方向133转动，同时保持弯曲表面的形状和曲率。在一些其它实现方式中，支撑结构114可以卷曲或变平，因而改变弯曲表面的形状和曲率。支撑结构114可以在其它方向上改变或移动。如此，RF照相机系统200和250的视野可以相应地改变。
图3A是示出示例性RF照相机系统300的框图。图3B是示出作为图3A中的示例性RF照相机系统300的变型的另一示例性RF照相机系统350的框图。示例性RF照相机系统300和350各自包括与图1A和图1B中所示相同的数据处理系统115(例如，中央计算机)和用户界面125。示例性RF照相机系统300和350各自包括与图1A和图1B中的示例性传感器组件105以及图2A和图2B中的示例性传感器组件135不同的传感器组件145。
如图3A和图3B所示，传感器组件145包括安装在支撑结构124上的多个无线传感器装置110，并且无线传感器装置110的位置限定了球形的3D传感器域。在一些实现方式中，传感器装置可以限定其它类型的三维传感器域，诸如球体、椭球体或其它三维几何体等。在一些情况下，RF照相机系统300和350可以具有全景视野。在一些实现方式中，无线传感器装置110和支撑结构124可被配置为移动或转动，从而提供对RF照相机系统300和350的视野的精细调谐或校准。
在一些实现方式中，支撑结构(例如，支撑结构104、114和124)可以由RF吸收材料制成或者包括RF吸收材料，使得仅源自视野的RF信号被支撑结构上的无线传感器装置110测量到。RF照相机系统可以包括其它类型的支撑结构以及无线传感器装置110的附加或不同的数量和放置。例如，通过选择、修改或以其它方式配置传感器组件的支撑结构和无线传感器装置的数量、天线设计和放置，可以获得RF照相机系统的期望视野。
无线传感器装置110中的各无线传感器装置可以被配置为从传感器组件所限定的视野中检测RF信号，并且处理由传感器检测到的RF信号以识别RF信号的参数。该参数可以包括例如幅度、相位以及基于RF信号的幅度和相位的一些其它物理参数(例如，信号功率、功率谱密度等)或统计数据(例如，均值、中值、最小值、最大值、标准偏差等)。无线传感器装置110可以被配置为在频域、时域或这两者中识别参数。在一些情况下，无线传感器装置110被配置为识别特定频率、带宽、通信标准或其它类别的RF信号的参数。在一些情况下，无线传感器装置110被配置为识别RF信号的其它参数，诸如RF信号的路径中的反射(或“散射”)次数等。
在一些实现方式中，无线传感器装置110可以包括芯片或芯片组，所述芯片或芯片组在无线传感器装置110自身处处理RF信号，而不是在数据处理系统115或其它中央计算系统处进行处理。无线传感器装置110可以根据在通信协议或标准下的RF信号的格式化或编码，来进行适当的信号处理以识别RF信号的参数。例如，如果RF信号是根据LTE标准而被编码的，则无线传感器装置110可以被配置为对检测到的RF信号进行解调、解码或者其它方式的处理，并根据LTE标准的规范来识别参数。在一些实现方式中，无线传感器装置110可以被配置为识别并提取RF信号中所包含的同步信息、信道质量测量值或其它控制或流量数据。
在一些实现方式中，各无线传感器装置110与其它无线传感器装置110时间对准。例如，可以使用已存在于RF谱内的同步信号、对被提供给各无线传感器装置110的所有时钟进行对准或校准或者其它同步技术来建立无线传感器装置110之间的同步。
在一些实现方式中，无线传感器装置110可以例如通过传感器组件(例如，传感器组件105、135或145)和数据处理系统115之间的共享通信链路或中央通信链路，将识别出的RF信号的参数发送至数据处理系统115。例如，传感器组件可以收集和聚集其无线传感器装置110所识别出的信息，并且经由独立于数据网络的中央通信链路将所聚集的信息发送至数据处理系统115。中央链路可以是无线或有线的通信链路(例如，图1A、图2A和图3A中的有线通信链路120)。
在一些实现方式中，传感器组件可被配置为将参数通信至数据网络(例如，因特网、云网络、企业网络、专用网络等)，并且数据处理系统115可以包括被配置为从数据网络接收参数的通信接口。传感器组件和数据处理系统115可以通过有线通信网络、无线通信网络或混合通信网络中的一个或多个来进行通信。例如，图1B、图2B和图3B示出传感器组件105、135和145分别通过WiFi网络140与云网络160进行通信，并且数据处理系统115可通信地链接至云网络160。传感器组件可以例如定期地或间或地通过云网络160来将参数上传到数据处理系统115。数据处理系统115可以通过云网络160下载或以其它方式检索参数。可以将附加的或不同类型的通信技术(例如，蜂窝通信、蓝牙通信、近场通信等)用于传感器组件和数据处理系统115之间的通信。
在一些实现方式中，无线传感器装置110可以被配置为直接将参数通信至数据处理系统115。例如，个体无线传感器装置110可以各自可通信地链接至数据网络(例如，云网络)，并通过无线通信网络将参数直接发送至数据网络。数据处理系统115可以通过数据网络来接收参数。
数据处理系统115可以是独立的计算系统、服务器、智能电话、或者可以根据数据生成图像的任何其它模块、装置或系统。数据处理系统115可以包括被配置为例如从一个或多个无线传感器装置110、数据网络或传感器组件105接收参数的通信接口。在一些实现方式中，数据处理系统115可以是附接至传感器组件105或与传感器组件105集成的处理子系统。
数据处理系统115可以接收无线传感器装置110所识别出的参数，并基于所述参数来生成视野的图形表示。图形表示可以是RF照相机系统的视野的图像。在一些实现方式中，图形表示可以包括示出个体无线传感器装置110或多个无线传感器装置110所识别出的RF信号的参数的值和性质的图或其它视觉表示。例如，数据处理系统115可以被配置为基于无线传感器装置110所识别出的RF信号的相位、幅度或其它参数来生成视野的图形表示。图形表示可以例如包括示出视野内的地理区域中的RF信号的相位、幅度或功率的图像或图。在一些情况下，条形图或其它图形模块可以随时间示出RF信号的参数的时间分布或趋势(例如，示出一天、一个月或一年内的RF信号的幅度的峰值、平均值和谷值)。在一些情况下，图形表示可以是示出RF信号的参数的历史数据和预测的图像。在一些实现方式中，各无线传感器装置110可以被配置为随时间监测RF信号、并识别参数的时间序列，并且数据处理系统115被配置为基于参数的时间序列来生成视野的动态图形表示(例如，视频，动画等)。在一些情况下，无线传感器装置110可以例如基于所监测的RF信号的变化来检测视野中的物体的移动。
用户界面125可以包括能够向用户显示或以其它方式呈现信息的任何装置、模块或其它软件或硬件部件。例如，用户界面125可以包括显示器、屏幕、触摸屏或其它输入/输出装置。在一些实现方式中，用户界面125附接至数据处理系统115或与数据处理系统115集成。在一些实现方式中，用户界面125包括客户端计算机、平板电脑、智能手机或任何其它用户设备的输入/输出装置或其它用户界面。在一些实现方式中，用户界面125可以包括图形用户界面(GUI)，其中通过该图形用户界面，可以将数据处理系统115所生成的视野的图形表示显示给用户。作为示例，用户界面125可以包括用于处理信息并将信息呈现给用户的应用、网络浏览器或命令行界面(CLI)。一般来说，GUI可以包括多个用户界面(UI)元素，诸如交互式字段、下拉列表以及用户可操作的按钮等。这些和其它UI元素可以与RF照相机系统的功能(例如，用于放大或缩小视野的图形表示、调整无线传感器装置110或支撑结构104、114或124的位置或取向等的功能)有关或者表示所述功能。
图4是示出另一示例性RF照相机系统400的框图。示例性RF照相机系统400包括多个传感器组件405a、405b和405c、中央计算机系统415和用户界面425。各传感器组件405a、405b或405c可以被配置为经由一个或多个网络408或其它通信链路与中央计算机系统415进行通信。RF照相机系统400可以包括附加的或不同的部件，并且RF照相机系统400的部件和特征可以如图4所示地或者以其它方式进行布置。
多个传感器组件405a、405b和405c可以与图1A和图1B中的示例性传感器组件105、图2A和图2B中的示例性传感器组件135、图3A和图3B中的示例性传感器组件145相同，或者所述多个传感器组件405a、405b和405c可以包括附加的或不同的传感器组件。
示例性传感器组件405a、405b和405c可以包括相应数量的无线传感器装置110。多个传感器组件405a、405b和405c可以位于相同或不同的地理区域，并且具有相同或不同的视野。各无线传感器装置110可以被配置为处理来自其视野的RF信号，以识别附加参数并将参数发送至中央计算机系统415。
在一些实现方式中，传感器组件405a、405b和405c或无线传感器装置110通过网络408(例如，通过一个或多个无线或有线的通信链路)而连接至中央计算机系统415。在一些实现方式中，传感器组件405a、405b和405c中的一些或全部、或无线传感器装置110本身可以直接连接至中央计算机系统415。
网络408可以包括任何类型的数据通信网络。例如，网络408可以包括无线网络和/或有线网络、局域网(LAN)、广域网(WAN)、蜂窝网络、WiFi网络、包括卫星链路的网络、专用网络、公共网络(诸如因特网等)、以及/或者其它类型的数据通信网络。
中央计算机系统415可以与图1A、图1B、图2A、图2B、图3A和图3B中的数据处理系统115相同，或者其可以是不同的数据处理系统。中央计算机系统415可以被配置为从多个传感器组件405a、405b和405c的无线传感器装置110中的一些或全部接收参数。中央计算机系统415可以被配置为生成传感器组件405a、405b和405c的视野的图形表示。在一些实现方式中，中央计算机系统415可以被配置为编译、聚集、比较、分析或以其它方式操纵由多个传感器组件405a、405b和405c中的一些或全部识别出的参数，并生成多个传感器组件405a、405b和405c中的一些或全部的组合视野的一个或多个图形表示。中央计算机系统415可被配置为基于参数来进行附加的或不同的操作，或者被配置为协调或控制多个传感器组件405a、405b和405c的工作。在一些实现方式中，多个传感器组件405a、405b和405c可以如图4所示共享同一数据处理系统(例如，中央计算机系统415)，或者它们中的一些或全部可以分别附接至各数据处理系统或者与各数据处理系统集成。
如图4所示，中央计算机系统415包括计算机可读介质402(例如，存储器)、处理器404和接口406。中央计算机系统415可以包括附加的或不同的部件，并且可以以与如图4所示不同的另一方式进行布置。
计算机可读介质402可以例如包括随机存取存储器(RAM)、存储装置(例如，可写只读存储器(ROM)和/或其它存储装置)、硬盘和/或其它类型的存储介质。可以对中央计算机系统415进行预编程，以及/或者可以通过加载来自另一源(例如，来自CD-ROM、通过数据网络来自另一计算机装置和/或其它方式)的程序来对中央计算机系统415进行编程(和重新编程)。
处理器404可以是以下中的一项或多项或者可以包括以下中的一项或多项：中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或这些和其它适当的数据处理设备的组合。一般地，处理器404执行指令并操纵数据以进行RF照相机系统400的工作。具体地，处理器404执行接收多个传感器组件405a、405b和405c中的无线传感器装置110识别出的参数所需的功能，并基于所述参数来生成视野的图形表示。
接口406可以包括通信接口、输入/输出装置接口、或者耦接中央计算机系统415的内部部件并且使中央计算机系统415与外部设备连接的其它类型的接口。例如，接口406可以是用于与一个或多个网络408通信的通信接口、或者用于耦接用户界面425的接口。接口406可以被配置为通过诸如串行链路、无线链路(例如，红外和/或射频等)、并行链路和/或其它类型的链路等的通信链路以模拟或数字形式接收和发送数据。
用户界面425可以与图1A、图1B、图2A、图2B、图3A和图3B中的示例性用户界面125相同，或者其可以是不同的用户界面。例如，用户界面可以被配置为同时地或顺次地显示与多个传感器组件405a、405b和405c相关联的视野的多个图形表示。在一些实现方式中，用户界面425可以被配置为使得用户能够比较、对比、覆盖或以其它方式操纵与多个传感器组件405a、405b和405c相关联的视野的图形表示。用户界面425可以被配置为提供附加的或不同的操作来管理多个传感器组件405a、405b和405c。
图5是示出RF照相机系统550的示例性架构500的框图。可以根据RF照相机系统550的示例性架构500来构造示例性RF照相机系统100、150、200、250、300、350和400，或者它们可以以不同的方式而被构造。示例性RF照相机系统550包括中央处理器515和多个RF传感器单元510a、510b和510c(统称为510)。各RF传感器单元510可以与无线传感器装置110相对应。如图5所示，各传感器单元510包括各自的微处理器502、无线电506、DSP 504和天线508。传感器单元可以包含附加的或不同的部件。例如，传感器单元可以具有多于一个的天线和多于一个的无线电路径。尽管图5示出具有相同配置的多个RF传感器单元510a、510b和510c，但在一些实现方式中，多个传感器单元510可以按照不同的方式配置(例如，具有不同的天线方向图、无线电路径、微处理器类型等)。
在示例性架构500中，各传感器单元510彼此独立，并且传感器单元510以分布方式进行工作。在一些替代配置中，使用单个DSP来处理来自多个无线电的信号，并将该DSP附接至通用处理器。在这样的集中式架构中，单个DSP可以被实现为相对昂贵、且需要操作相对高的时钟速度来支持所有传感器单元的通用FPGA。
与集中式架构相比，示例性分布式架构500允许例如通过添加或移除传感器单元510(例如，无线传感器装置110)或以其它方式修改RF照相机系统550中的一个或多个传感器单元510来容易地扩展、缩小和重新配置RF照相机系统550。例如，传感器单元510可以是能够相对容易地进行重新定位的便携式即插即用装置，并且可以在各种位置中进行工作。在一些实现方式中，传感器单元可以是便携式模块化装置。例如，一些传感器单元510可以是可移动的或者可重新配置的，以在多个位置中(例如，串联地)使用，而不必实质解构或拆卸RF照相机系统550。在一些情况下，传感器单元510可彼此互换，使得传感器单元的组件可以方便地升级、扩展、定制或以其它方式进行修改。示例性分布式架构500允许重新配置多个传感器单元510的几何形状和分布密度，并因此实现了RF照相机系统550的可配置视野。
另外，各传感器单元510可以被配置为查看RF信号的不同方面(例如，频率、频带、幅度、相位等)。如此，示例性架构500允许在设计、升级和定制RF照相机系统550方面更加灵活。
此外，示例性架构500使得传感器单元510能够在某些情况下以相对低的速度和功率工作。如此，RF照相机系统550可以具有较低的成本和功耗。例如，传感器单元510(例如，无线传感器装置110)可以具有标准通信接口(例如，以太网、WiFi、USB等)，并且接受标准电力或者利用电池电力进行工作。因此，RF照相机系统550的配置(例如，传感器单元510的总数、密度和相对位置)可以适应各种环境，并且例如可以间或地被修改或调整。
图6是示出示例性RF照相机系统600的框图。RF照相机系统600可以表示图4中的RF照相机系统400、或其它RF照相机系统。示例性RF照相机系统600包括多个RF照相机111、IP云网络660和主控制器630。RF照相机111可以表示或包括RF照相机系统100、150、200、250、300、350和400中的全部或部分。例如，RF照相机111可以分别仅表示或包括图1A～图4中的传感器组件105、135、145和405a～c。RF照相机系统600可以包括附加的或不同的部件，并且RF照相机系统600的部件和特征可以如图6所示或者以其它方式进行布置。
在图6所示的示例中，各RF照相机111存在于具有空间坐标(xi，yi，zi)的各物理位置处，其中i在1至L(L是RF照相机111的数量)的范围内变化。RF照相机111可以包括多个无线传感器装置(例如，无线传感器装置110)。在一些实现方式中，各RF照相机111及其无线传感器装置可以包括用于识别无线传感器装置的位置坐标的全球定位系统(GPS)或其它位置识别系统，或者可以以其它方式识别位置坐标。在一些实现方式中，各RF照相机111或其无线传感器装置具有唯一标识符，并且该标识符可以与位置标识符或位置坐标相关联。在一些实现方式中，各RF照相机111或其无线传感器装置与描述性位置标识符相关联。例如，RF照相机可以被分配有包括物理地址(例如，街道、城市、邮政编码等)的位置标识符、房间标识符(例如，办公室或套间编号、诸如“厨房”或“接待处”等的房间类型)、或者其它类型的位置标识符。
示例性RF照相机111可以被实现为无线传感器装置的组件。一组无线传感器装置或RF照相机111可以被布置成有序阵列，或者随机地散布在各无线传感器装置或RF照相机的已知位置。RF照相机111内部的无线传感器装置可以在频域和时域两者中监测并分析无线谱，并且对关联的地理位置处可用的无线通信服务进行深入分析。例如，无线传感器装置可以在任何给定时间检测无线传感器装置的位置附近的本地无线环境中的RF信号。例如，无线传感器装置可以检测用于提供对该无线传感器装置的位置的覆盖的蜂窝网络的RF信号。在一些情况下，无线传感器装置被动地与蜂窝网络进行交互，而例如不(例如，向用户设备)提供蜂窝服务，不使用蜂窝网络的无线电资源，不支持基站的操作，或者不以其它方式作为蜂窝网络的部件工作。无线传感器装置可以包括用于检测并分析无线信号的专用硬件(例如，定制电路、定制芯片组等)和专用软件(例如，信号处理和分析算法)。
在一些情况下，无线传感器装置可以识别数据包和帧，提取同步信息、小区和服务标识符、以及RF信道的质量测量值(例如，信道质量指标(CQI))，并基于由无线传感器装置所检测到的RF信号的这些和其它控制信息以及流量数据来得出其它参数。RF信号的控制信息以及流量数据可以包括与诸如2G GSM/EDGE、3G/CDMA/UMTS/TD-SCDMA、4G/LTE/LTE-A、WiFi、蓝牙等的无线通信标准相对应的物理层和介质访问(MAC)层信息。(例如，针对特定频率或特定带宽等的)RF信号的参数可以包括所检测到的RF信号的幅度、功率或信噪比(SNR)、到达时间数据、检测到的RF信号具有最大功率的频率、或者其它参数。在一些实现方式中，无线传感器装置可以识别RF干扰发射机和干扰源或者其它类型的信息。
在图6所示的示例中，RF照相机111经由一个或多个本地网络(例如，本地因特网606或604)可通信地链接至IP云网络660。在一些实现方式中，本地网络连接至RF照相机111内部的各无线传感器装置。无线传感器装置可以通过本地有线网络614或无线网络616而连接至本地网络。有线网络614可以例如包括以太网、xDSL(x-数字用户线路)、光学网络或其它类型的有线通信网络。无线网络616可以例如包括WiFi、蓝牙、NFC或其它类型的本地无线网络。在一些实现方式中，使用一个或多个广域网602而将无线传感器装置中的一些直接连接至IP云网络660。广域网602可以例如包括蜂窝网络、卫星网络或其它类型的广域网。
在所示的示例中，通过数据聚集或中央控制系统(例如，主控制器630)来聚集来自无线传感器装置的数据(例如，RF信号的参数)。在一些实现方式中，通过RF照相机111来聚集来自无线传感器装置的数据，并且RF照相机111例如通过IP网络(例如，IP云网络660)将所聚集的数据发送至主控制器630。在一些实现方式中，利用主控制器630通过例如经由无线通信直接接收从无线传感器装置发送来的消息来聚集来自无线传感器装置的数据。
示例性主控制器630可以被包括在图1A、图1B、图2A、图2B、图3A和图3B的数据处理系统115、图4的中央计算机系统415、图5的中央处理器515、或其它后端系统中。主控制器630可以是包括一个或多个计算装置或系统的计算系统。主控制器630或其部件中的任何部件可以位于数据处理中心、计算设施或其它位置处。在所示的示例中，主控制器630可以远程控制无线传感器装置的工作。主控制器630的示例性功能可以包括：聚集来自RF照相机111的无线传感器装置中的一些或全部的信息；升级无线传感器装置软件或RF照相机软件；监测无线传感器装置和RF照相机的状态；等等。例如，主控制器630可以包括或耦接至软件更新模块634。在一些情况下，软件更新模块634可以接收针对无线传感器装置软件636的更新，并且将软件更新推送至无线传感器装置。
在图6所示的示例中，主控制器630可以例如基于无线传感器装置及其相邻的无线传感器装置的位置或状态、或者其它因素，将无线传感器装置置于一个或多个校准或测试模式中、重置无线传感器装置内的各个元件，或者根据需要对任何个体无线传感器装置进行配置。在一些示例中，无线传感器装置的状态可以包括：(i)无线传感器装置的温度；(ii)无线传感器装置的当前功耗；(iii)从无线传感器装置流回主控制器630的数据速率；(iv)无线传感器装置周围的本地WiFi信号的信号强度、SSID、或者MAC地址；(v)(例如，无线传感器装置中的内部GPS单元所检测到的)无线传感器装置的位置；(vi)提供与无线传感器装置或者其周围的无线传感器装置的状态有关的信息的信号(例如，通过网络传输的IP包、控制信令)。主控制器630可以监测无线传感器装置的附加的或不同的状态。
在一些实现方式中，主控制器630可以包括或者耦接至通信系统，其中该通信系统用于接收从无线传感器装置发送的谱检查信息(例如，RF信号的参数、无线传感器装置的状态等)。主控制器630可以包括或者耦接至数据分析系统632，其中该数据分析系统632可以聚集(例如，收集、编译或以其它方式管理)从多个无线传感器装置发送的RF信号的参数，并基于无线传感器装置所识别出的参数来生成视野的图形表示。
在一些情况下，可以在数据界面638上呈现图形表示，以向用户呈现无线传感器装置的各个位置上的RF谱的使用、质量或其它信息。例如，图形表示可以指示针对多个无线通信标准的检测到的RF谱的多个带宽中的各带宽中的幅度、功率或相位信息，或者指示其它信息。例如可以利用相对于空间和时间示出RF信号的参数的表格、图表和图来呈现图形表示。图形表示可以包括示出地理区域中的无线谱的空间分布的图形或图。图形表示可以包括指示RF信号的参数的时间分布或趋势(例如，示出一天、一个月或一年内的峰值、平均值和谷值流量)的特征。图形表示可以包括指示地理区域中发送无线信号的无线源的位置的特征。所述位置可以被指示为坐标、测绘图等。
在一些实现方式中，数据分析系统632可以分析实时数据、历史数据或两者的组合，并确定针对地理区域的RF信号的参数。例如，数据分析系统632可以确定无线传感器装置所接收到的无线信号的源位置，并且所生成的图形表示可以包括对源位置的指示。
图7是示出示例性无线传感器装置700的框图。在一些情况下，图1A～图6中的无线传感器装置110可以被实现为图7中所示的示例性无线传感器装置700或其它类型的无线传感器装置。示例性无线传感器装置700包括壳体710、RF接口712、电源管理子系统720、信号分析子系统(例如，SI子系统730等)、CPU 740、存储器750、通信接口、输入/输出接口742(例如，USB连接)、GPS接口748、以及一个或多个传感器(例如，诸如罗盘或陀螺仪等的3D取向传感器744、温度传感器等)。无线传感器装置700可以包括附加的或不同的部件和特征，并且无线传感器装置的特征可以如图7所示地或者以其它合适的配置进行布置。
在一些实现方式中，壳体710可以是容纳无线传感器装置700的RF接口712、电源管理子系统720、信号分析子系统、通信接口以及其它部件的便携式壳体。该壳体可以由塑料、金属、复合物、或者这些和其它材料的组合制成。壳体可以包括通过模制、机械加工、挤压或其它类型的工艺制造而成的部件。在一些实现方式中，无线传感器装置700可以耦接至用于支撑传感器装置的阵列的支撑结构，或者与该支撑结构集成。例如，无线传感器装置700的壳体710可以附接、并入或以其它方式耦接至支撑结构。
在一些实现方式中，可以对壳体710以及壳体710内部的部件的设计和布置进行优化或以其它方式配置，以监测并分析无线信号。例如，可以针对检测并分析RF信号来对部件的尺寸、取向和相对位置进行优化，并且该装置可以在容纳所有必要的部件的情况下是紧凑的。
在一些实现方式中，RF接口712被配置为在无线传感器装置700周围的本地无线环境中检测RF谱的多个带宽中的RF信号。RF接口712可以包括天线系统和被配置为处理各个带宽中的RF信号的多个无线电路径。在图7所示的示例中，RF接口712包括天线722a、RF无源元件724、RF有源元件727和无源元件728。RF无源元件724可以例如包括匹配元件、RF开关和滤波器。RF有源元件727可以例如包括RF放大器。RF有源元件727之后的无源元件728可以例如包括滤波器、匹配元件、开关和平衡-不平衡转换器(balun)。
在一些示例中，信号分析子系统可以被配置为基于RF信号和同步信号来识别到达时间数据。信号分析子系统可以包括无线电、数字信号处理器(DSP)、存储器、以及用于提取谱参数并分析RF谱的其它部件。在一些实现方式中，RF接口712和信号分析子系统的组合可以被称为谱检查(SI)信号路径，针对图8对其进行了更详细的说明。
无线传感器装置700的通信接口可以被配置为将RF信号的参数或其它谱使用信息发送至其它系统(例如，图1A、图1B、图2A、图2B、图3A和图3B中的数据处理系统115、图4中的中央计算机系统415、图5中的中央处理器515、或图6中的主控制器630)。通信接口可以包括一个或多个无线接口732(例如，WiFi连接、蜂窝连接等)、至本地网络的有线接口747(例如，以太网连接、xDSL连接等)、或者其它类型的通信链路或信道。通信接口可以共享和复用公共天线(例如，使用天线阵列)，或者通信接口各自可以具有不同的专用天线。
无线接口732和有线接口747各自可以包括用以与局域网或广域网进行通信的调制解调器。例如，经由局域网或广域网，无线接口732和有线接口747可以将SI信息(例如，RF信号的参数)发送至数据处理系统(例如，图1A、图1B、图2A、图2B、图3A和图3B中的数据处理系统115、图4中的中央计算机系统415、图5中的中央处理器515、或图6中的主控制器630)，并且从数据处理系统接收控制信息。在一些实现方式中，无线传感器装置可以配备有所述通信接口中的任一个或两者。有线接口747可以使得示例性无线传感器装置700能够利用(例如，建筑物中的)现有的有线通信基础设施和有线通信的大传输容量(例如，光学网络所提供的大带宽、先进的数字用户线路技术等)。无线接口732可以增强示例性无线传感器装置700的移动性和灵活性，使得无线传感器装置700可以使用蓝牙、WiFi、蜂窝、卫星或其它无线通信技术在各个位置和时间传送SI信息。
在一些实现方式中，无线接口732和RF接口712可以共享硬件或软件部件(或两者)。在一些实现方式中，无线接口732和RF接口712可以单独地实现。在一些实现方式中，RF接口712主要负责信号接收而不是发送，并且RF接口712可以利用专用低功率电路来实现，因而降低了无线传感器装置700的整体功耗。
电源管理子系统720可以包括用于向无线传感器装置700提供并管理电源的电路和软件。在一些实现方式中，电源管理子系统720可以包括电池接口以及一个或多个电池(例如，可充电电池、具有嵌入式微处理器的智能电池、或者不同类型的内部电源)。电池接口可以耦接至调节器，其中该调节器可以辅助电池向无线传感器装置700提供直流电力。如此，无线传感器装置700可以包括自备电源，并且可以在任意位置处使用而无需其它外部能量源。额外地或可选地，电源管理子系统720可以包括用于从外部源(例如，交流电源、适配器、转换器等)接收电力的外部电源接口。如此，无线传感器装置700可以插接到外部能量源。
在一些实现方式中，电源管理子系统720可以监督并管理无线传感器装置700的功耗。例如，电源管理子系统720可以监测无线传感器装置700的RF接口712、通信接口、CPU740以及其它部件的功耗，并且例如将无线传感器装置700的功耗状态报告给中央控制器。在一些实现方式中，无线传感器装置700可以被设计为具有低功耗，并且电源管理子系统720可以被配置为在功耗超过阈值的情况下向中央控制器发送警报或者干预无线传感器装置700的工作。电源管理子系统720可以包括附加的或不同的特征。
CPU 740可以包括例如能够执行指令以管理无线传感器装置700的工作的一个或多个处理器或其它类型的数据处理设备。CPU 740可以进行或者管理针对图1A～图6所述的无线传感器装置的工作中的一个或多个。在一些实现方式中，CPU 740可以是SI子系统730的一部分。例如，CPU 740可以处理、计算和以其它方式分析(例如，来自RF接口712的)测得的无线谱数据。在一些情况下，CPU 740可以执行或解释存储器750中所包含的软件、脚本、程序、功能、可执行程序或其它模块。
输入/输出接口742可以耦接至输入/输出装置(例如，USB闪速驱动器、显示器、键盘或者其它输入/输出装置)。输入/输出接口742可以辅助例如通过(诸如串行链路、并行链路、无线链路(例如，红外、射频等)或者其它类型的链路等)通信链路的无线传感器装置700和外部存储装置或显示装置之间的数据传输。
存储器750可以例如包括随机存取存储器(RAM)、存储装置(例如，可写只读存储器(ROM)等)、硬盘或者其它类型的存储介质。存储器750可以存储与RF照相机系统中的无线传感器装置700、主控制器以及其它部件的工作相关联的指令(例如，计算机代码)。存储器750还可以存储可以由无线传感器装置700上所运行的一个或多个应用程序或虚拟机所解释的应用数据和数据对象。存储器750可以例如存储无线传感器装置700的位置数据、环境数据和状态数据、无线谱数据(例如，RF信号的参数)以及其它数据。
在一些实现方式中，可以通过从其它源(例如，通过数据网络从中央控制器、从CD-ROM、或者以其它方式从其它计算机装置)加载程序，来对无线传感器装置700进行编程或更新(例如，重新编程)。在一些情况下，中央控制器根据预定安排或者以其它方式在软件更新变得可用时将这些更新推送至无线传感器装置700。
图8是示出示例性谱检查(SI)信号路径800的框图。SI信号路径800包括RF接口810(例如，表示为无线电路径A)和谱分析子系统805。图7中的无线传感器装置700的RF接口712可以被实现为图8中的示例性RF接口810、或者以其它方式实现。图7中的无线传感器装置700的SI子系统730可以被实现为图8中的示例性谱分析子系统805、或者以其它方式实现。在一些情况下，SI信号路径800可以进行用于监测并分析无线信号的所有操作。例如，SI信号路径800可以执行典型的无线接收器的功能，例如解调、均衡、信道解码等。SI信号路径800可以支持各种无线通信标准的信号接收，并且访问用于分析无线信号的谱分析子系统805。
在所示的示例中，RF接口810可以是用于检测并处理RF信号的宽带或窄带前端芯片组。例如，RF接口810可以被配置为在无线通信标准的一个或多个频带的宽谱中或者在特定频带内的窄谱中检测RF信号。在一些实现方式中，SI信号路径800可以包括一个或多个RF接口810以覆盖关注谱。参考图9来描述这种SI信号路径的示例性实现方式。
在图8所示的示例中，RF接口810包括一个或多个天线822、RF多路复用器820或功率合成器(例如，RF开关)、以及一个或多个信号处理路径(例如，“路径1”830、…、“路径M”840)。天线822可以是多端口天线或单端口天线。天线822可以包括全向天线、定向天线、或者这两者中的各一个或多个的组合。示例性天线822连接至RF多路复用器820。在一些实现方式中，RF接口810可以被配置为使用一个或多个天线822，以基于单输入单输出(SISO)、单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)或者多输入多输出(MIMO)技术来检测RF信号。
在一些实现方式中，可以由天线822拾取无线传感器装置的本地环境中的RF信号，并将RF信号输入到RF多路复用器820中。根据需要分析的RF信号的频率，可以将从RF多路复用器820输出的信号802路由至处理路径(即，“路径1”830、...、“路径M”840)之一。这里，M是整数。各路径可以包括不同的频带。例如，“路径1”830可以用于1GHz和1.5GHz之间的RF信号，而“路径M”可以用于5GHz和6GHz之间的RF信号。多个处理路径可以分别具有中心频率和带宽。多个处理路径的带宽可以是相同或不同的。两个相邻处理路径的频带可以重叠或不相交。在一些实现方式中，可以基于不同的无线通信标准(例如，GSM、LTE、WiFi等)的分配频带来分配或以其它方式配置处理路径的频带。例如，可以配置为使得各处理路径负责检测特定无线通信标准的RF信号。作为示例，“路径1”830可以用于检测LTE信号，而“路径M”840可以用于检测WiFi信号。
各处理路径(例如，“处理路径1”830、“处理路径M”840)可以包括一个或多个RF无源元件和RF有源元件。例如，处理路径可以包括RF多路复用器、一个或多个滤波器、RF解多路复用器、RF放大器和其它部件。在一些实现方式中，可以将从RF多路复用器820输出的信号802、802m应用于处理路径中的多路复用器(例如，“RF多路复用器1”832、...、“RF多路复用器M”842)。例如，如果选择“处理路径1”830作为信号802的处理路径，则信号802可以被馈送到“RF多路复用器1”832。RF多路复用器可以在来自第一RF多路复用器820的信号802和由谱分析子系统805所提供的RF校准(cal)音调(tone)838之间进行选择。“RF多路复用器1”832的输出信号804可以进入滤波器(滤波器(1,1)834a、…、滤波器(1,N)834n，其中N是整数)之一。滤波器进一步将处理路径的频带划分成较窄的关注带。例如，可以将“滤波器(1,1)”834a应用于信号804以产生滤波信号806，并且可以将滤波信号806应用于“RF解多路复用器1”836。在一些情况下，可以在RF解多路复用器中放大信号806。然后，可以将经放大的信号808输入到谱分析子系统805中。
同样地，如果选择“处理路径M”840作为信号802m的处理路径，则信号802m可以被馈送到“RF多路复用器M”842。RF多路复用器可以在来自第一RF多路复用器820的信号802m和由谱分析子系统805所提供的RF校准(cal)音调848之间进行选择。“RF多路复用器M”842的输出信号可以进入滤波器(滤波器(M,1)844a、…、滤波器(M,N)844n，其中N是整数)之一。在一些情况下，可以在RF解多路复用器M 846中放大滤波器的输出信号。然后，可以将经放大的信号808m输入到谱分析子系统805中。
谱分析子系统805可以被配置为将检测到的RF信号转换为数字信号，并且基于检测到的RF信号来进行数字信号处理以识别信息。谱分析子系统805可以包括一个或多个SI无线电接收(RX)路径(例如，“SI无线电RX路径1”850a、“SI无线电RX路径M”850m)、DSP谱分析引擎860、RF校准(cal)音调生成器870、前端控制模块880、以及I/O 890。谱分析子系统805可以包括附加的或不同的部件和特征。
在所示示例中，将经放大的信号808输入至“SI无线电RX路径1”850a，其将信号808降频转换成基带信号并应用增益。然后，可以经由模数转换器来对经降频的信号进行数字化。数字化信号可以被输入到DSP谱分析引擎860中。DSP谱分析引擎860例如可以(例如，基于无线通信标准的规范)识别数字信号中所包括的包和帧，读取嵌入在数字信号中的前导码、头部、或者其它控制信息，并且确定一个或多个频率处或带宽上的信号的信号功率和SNR、信道质量和容量、流量水平(例如，数据速率、重传率、延迟、丢包率等)或其它参数。例如，DSP谱分析引擎860的输出(例如，参数)可以应用到I/O 890并进行格式化，以经由无线传感器装置的一个或多个通信接口来向数据处理系统发送参数。
RF校准(cal)音调生成器870可以生成用于诊断和校准无线电RX路径(例如，“无线电RX路径1”850a、…、“无线电RX路径M”850m)的RF校准(cal)音调。例如，可以针对线性度和带宽来校准无线电RX路径。
图9是示出无线传感器装置的SI信号路径900的另一示例性实现方式的框图。在一些情况下，SI信号路径可以包括连接到多个不同天线的多个RF接口(无线电路径)。在图9所示的示例中，SI信号路径900包括各自耦接至谱分析子系统930的无线电路径A 910和无线电路径B 920。无线电路径A 910和无线电路径B 920可以被以与图8的RF接口或无线电路径A 810相同的方式配置，或者无线电路径A 910和无线电路径B 920可以被以其它方式配置。无线电路径A 910和无线电路径B 920可以具有相同或不同的配置，从而覆盖相同或不同的频带以进行无线谱监测和分析。
本说明中所描述的一些操作可以被实现为利用计算机系统进行的操作，其中该计算机系统诸如为包括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进行操作的一个或多个数据处理设备的计算机系统等。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其组合。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。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础架构，诸如web服务、分布式计算和网格计算基础架构。
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、部件、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。程序可以被存储在用于保存其它程序或数据(例如，标记语言文档中所存储的一个或多个脚本)的文件的部分中、被存储在专用于所考虑的程序的单个文件中、或者被存储在多个协同文件(例如，用于存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算装置上执行、或者在位于一个位点处或跨多个位点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，所述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。处理和逻辑流也可以由专用逻辑电路来进行，并且设备也可以被实现为专用逻辑电路，其中该专用逻辑电路例如为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装置的任意一个或多个处理器。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。计算装置通常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。一般地，计算装置还将包括用于存储数据的一个或多个存储装置，或者可操作地与这些存储装置耦接以从其接收数据或向其发送数据，或者两者兼有。然而，计算装置无需具有这样的装置。而且，计算机可以嵌入在另一装置中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)等。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，举例而言包括例如EPROM、EEPROM和闪存存储器装置等的半导体存储器装置、例如内部硬盘或可移动盘等的磁盘、磁光盘、以及CD ROM和DVD-ROM盘。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，本说明书中所描述的主题可以在计算机上实现，其中该计算机具有例如用于向用户显示信息的LCD(液晶显示器)屏幕等的显示装置、以及用户可以利用其向计算机提供输入的键盘和例如触摸屏、触控笔和鼠标等的指示装置。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，计算装置可以通过向用户所使用的装置发送文档并且从该装置接收文档来与用户进行交互；例如，通过响应于从用户的客户端装置上的网络浏览器接收到的请求向该网络浏览器发送网络页面来与用户进行交互。
本说明书中所描述的一些主题可以在计算系统中实现，其中该计算系统包括后端部件(例如数据服务器等)，或者包括中间部件(例如应用服务器等)，或者包括前端部件(例如，具有用户能够通过其与本说明书中所描述的主题的实现方式进行交互的图形用户界面或网络浏览器的客户端计算装置)、或者包括一个或多个这样的后端部件、中间部件或前端部件的任意组合。系统的部件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(例如，数据网络)而互连。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离并且通常经由数据网络来进行交互。客户端和服务器的关系借助于运行在各个计算机上并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而实现。在一些实现方式中，服务器向客户端装置发送数据。可以在服务器处从客户端装置接收在该客户端装置处生成的数据。
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，而应被解释为对特定于具体示例的特征的描述。还可以将本说明书中在单独的实现方式的上下文中所描述的某些特征组合。相反，在单个实现方式的上下文中所描述的各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。
已经描述了多个示例。然而，应当理解，可以进行各种修改。因此，其它实施例在权利要求书的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2015年7月9日提交的标题为“Radio Frequency Camera System”的美国申请No.14/795,671的优先权，在此通过引用将其全部内容并入本文。

Claims (29)

1.一种射频照相机系统即RF照相机系统，包括：
传感器组件单元，其包括支撑在各传感器位置处的多个传感器并且限定针对所述传感器组件单元的可变视野，其中各传感器被配置为在各传感器位置处在一个或多个方向上倾斜、转动或移动，并且各传感器包括：
无线电子系统，其包括天线和无线电并且被配置为从所述可变视野中检测RF信号，以及
处理器子系统，其包括数字信号处理器和微处理器并且被配置为对所述无线电子系统所检测到的RF信号进行处理以识别所述RF信号的参数，所述参数包括所述RF信号的相位；以及
数据处理系统，其被配置为：
接收所述传感器所识别出的参数，以及
基于至少所述相位来生成所述可变视野的图形表示。
2.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，
所述参数包括所述RF信号的幅度；以及
所述数据处理系统被配置为基于至少所述相位和所述幅度来生成所述可变视野的图形表示。
3.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，所述传感器组件单元还包括用于将所述传感器支撑在所述传感器各自的传感器位置处的支撑结构，并且所述传感器位置限定平面传感器域。
4.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，所述传感器位置限定三维传感器域。
5.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，各传感器被配置为随时间监测RF信号并且识别参数的时间序列，并且所述数据处理系统被配置为基于参数的所述时间序列来生成所述可变视野的动态图形表示。
6.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，所述传感器组件单元被配置为将所述参数通信至数据网络，并且所述数据处理系统包括被配置为从所述数据网络中接收所述参数的通信接口。
7.根据权利要求1所述的RF照相机系统，还包括通信链路，所述通信链路独立于数据网络而在所述传感器组件单元和所述数据处理系统之间通信所述参数。
8.根据权利要求1所述的RF照相机系统，还包括：
附加传感器组件单元，所述附加传感器组件单元包括附加传感器，其中各附加传感器被配置为：
从所述附加传感器组件单元的所述附加传感器所限定的第二可变视野中检测附加RF信号；以及
对所述附加RF信号进行处理以识别附加参数；
其中，所述数据处理系统被配置为基于所述附加参数来生成所述第二可变视野的图形表示。
9.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，所述传感器位置形成有序阵列，所述有序阵列用于限定传感器域，并且所述可变视野在从所述传感器域投射的区域上延伸。
10.根据权利要求9所述的RF照相机系统，其中，所述传感器位置形成有序矩形阵列，所述有序矩形阵列用于限定平面传感器域，并且所述可变视野在与所述平面传感器域垂直的方向上从所述平面传感器域投射。
11.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，各传感器的所述无线电子系统包括无线电路径。
12.根据权利要求11所述的RF照相机系统，其中，各传感器的所述无线电子系统包括多个无线电路径。
13.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，各传感器的所述无线电子系统包括射频接口即RF接口，并且各传感器的所述处理器子系统包括谱分析子系统。
14.根据权利要求13所述的RF照相机系统，其中，各传感器的所述无线电子系统包括多个射频接口即多个RF接口。
15.根据权利要求13所述的RF照相机系统，其中，所述无线电子系统包括多个处理路径，各处理路径被配置为处理不同的频带。
16.根据权利要求15所述的RF照相机系统，其中，各处理路径被配置为处理特定无线通信标准的信号。
17.根据权利要求15所述的RF照相机系统，其中，各处理路径包括多路复用器、滤波器和解多路复用器。
18.根据权利要求1所述的RF照相机系统，其中，所述无线电子系统被配置为检测RF谱的多个频率带宽中的RF信号，并且所述处理器子系统被配置为处理所述多个频率带宽中的RF信号。
19.一种用于根据射频信号即RF信号来生成图像的方法，所述方法包括以下步骤：
支撑在传感器组件单元中各传感器位置处的传感器以限定针对所述传感器组件单元的可变视野，各传感器被配置为在所述各传感器位置处在一个或多个方向上倾斜、转动或移动，并且各传感器包括：
无线电子系统，其包括天线和无线电，以及
处理器子系统，其包括数字信号处理器和微处理器；
通过所述传感器的工作，从所述可变视野中检测RF信号，所述RF信号由各传感器的无线电子系统检测；
通过在检测到各RF信号的传感器处对所述RF信号进行处理来识别所述RF信号的参数，所述参数由各传感器的处理器子系统识别并且包括所述RF信号的相位；
通过数据处理系统的工作，基于所述传感器所识别出的至少所述相位来生成所述可变视野的图形表示；以及
在显示装置上显示包括所述可变视野的所述图形表示的图像。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：将所述参数从所述传感器组件单元通信到所述数据处理系统，而不从所述传感器组件单元通信所检测到的RF信号。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：将消息从所述传感器组件单元通信到所述数据处理系统，其中所述消息包括所述参数以及与所述传感器组件单元相关联的标识符。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述处理器子系统所识别出的参数包括所述RF信号的幅度，并且基于至少所述相位和所述幅度来生成所述可变视野的图形表示。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述传感器位置限定平面传感器域。
24.根据权利要求19所述的方法，其中，所述传感器位置限定三维传感器域。
25.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：
通过所述传感器的工作来随时间监测所述RF信号；
通过所述传感器的工作，基于所述RF信号来识别参数的时间序列；以及
基于参数的所述时间序列来生成所述可变视野的动态图形表示。
26.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：调整所述传感器组件单元中的各传感器位置处的传感器，以改变所述可变视野。
27.一种用于根据射频信号即RF信号来生成图像的方法，包括以下步骤：
在计算系统处接收传感器组件单元中的传感器所检测到的RF信号的参数，其中每个所述传感器组件单元包括支撑在各位置处的用于限定针对所述传感器组件单元的可变视野的多个传感器，所述参数包括通过在检测到所述RF信号的各传感器处对所述RF信号各自进行处理而识别出的所述RF信号的相位，所述传感器各自包括：
用以检测所述RF信号的无线电子系统，其包括天线和无线电，以及
用以识别所述参数的处理器子系统，其包括数字信号处理器和微处理器；
其中，各传感器被配置为在各传感器位置处在一个或多个方向上倾斜、转动或移动；以及
通过所述计算系统的工作，基于至少所述相位来生成所述可变视野的图形表示。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，
所述参数包括第一组参数，所述传感器包括第一组传感器，所述传感器组件单元包括第一传感器组件单元，所述可变视野包括第一可变视野；以及
所述方法还包括以下步骤：
在所述计算系统处接收第二传感器组件单元中的第二组传感器所检测到的RF信号的第二组参数，其中所述第二组传感器支撑在所述第二传感器组件单元中的各位置处并且用于限定与所述第二传感器组件单元相关联的第二可变视野，所述第二组参数是通过在检测到所述RF信号的各传感器处对所述RF信号各自进行处理来识别的；以及
通过所述计算系统的工作，基于所述第二组参数来生成所述第二可变视野的图形表示。
29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述参数包括所述RF信号的幅度，并且所述图形表示是基于至少所述相位和所述幅度生成的。
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