DE102015104516A1

DE102015104516A1 - Entfernungsmessungsverfahren, Entfernungsmessungsvorrichtung, Ortsbestimmungsvorrichtung und Ortsbestimmungsverfahren

Info

Publication number: DE102015104516A1
Application number: DE102015104516.8A
Authority: DE
Inventors: Daniel Mastio; Zbigniew Ianelli
Original assignee: DIZIC Co Ltd
Current assignee: DIZIC Co Ltd
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: TWI565960B; GB201502420D0; CN105988105B; FR3028960A1; TW201619635A; GB2532524B; GB2532524A; CN105988105A; DE102015104516B4; FR3028960B1

Abstract

Entfernungsmessungsverfahren, ausgeführt in einer Entfernungsmessungsvorrichtung, aufweisend die Schritte: • Beschaffen einer Laufzeit eines empfangenen drahtlosen Signals, wobei das empfangene drahtlose Signal ein drahtloses Signal von einem Objekt ist; • Berechnen eines statistischen Werts einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals; • Schätzen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als der spezifische Wert ist, einer Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer korrigierten Laufzeit, wobei der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals korrigiert, so dass die korrigierte Laufzeit erzeugt wird.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Entfernungsmessungsverfahren, insbesondere ein Entfernungsmessungsverfahren und eine Entfernungsmessungsvorrichtung, die den statistischen Wert (Beispielsweise die Standardabweichung, das heißt den Zeitstreubereich) berücksichtigen, unter Berücksichtigung, dass das Rauschen das additive weiße gaußsche Rauschen (AWGN) der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals aufgrund des Rauschens ist, und ein Ortsbestimmungsverfahren und eine Ortsbestimmungsvorrichtung, die das Entfernungsmessungsverfahren oder die Entfernungsmessungsvorrichtung verwenden.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Das Entfernungsmessungsverfahren oder die Entfernungsmessungsvorrichtung wird dazu verwendet, die Entfernung zwischen einem Objekt und einer Entfernungsmessungsvorrichtung unter Verwendung eines drahtlosen Entfernungsmessungssignals zu schätzen. Eine Entfernungsmessungsvorrichtung, die gerade vermarktet wird, kann den Signalstärkeabfall des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals detektieren, um die Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung zu schätzen, da das drahtlose Entfernungsmessungssignal idealerweise entlang der Entfernung gedämpft wird. Jedoch hängt die Signalstärkeabnahme tatsächlich ferner von der Kanalantwort ab, sodass die Entfernungsmessungsvorrichtung die Kanalantwort beschaffen muss. Da zum Beschaffen der Kanalantwort ein Kanalschätzer erforderlich sein kann, hat die Entfernungsmessungsvorrichtung zum Detektieren der Signalstärkeabnahme des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals hohe Kosten. Weiterhin kann sich, falls der Kanal sich schnell verändert (das heißt kein statischer Kanal ist), die geschätzte Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung stark von der tatsächlichen Entfernung zwischen den Objekten und der Entfernungsmessungsvorrichtung unterscheiden.
Weiterhin kann die Stärke des empfangenen Signals dadurch erheblich reduziert werden, dass die Objekte die elektromagnetische Welle (EMW), die von dem Sender an den Empfänger übertragen wird, absorbieren. Wenn ein solches Objekt (oder solche Objekte) die erste Fresnelzone blockieren, wird der Pegel des empfangenen Signals (Funksignalstärke, RSSI) erheblich reduziert. Objekte, die EMWstark absorbieren können, sind dicke Betonwände (besonders wenn die Betonwand nass ist), Kohleschichten (in Kohleminen), Wasser und ähnliche.
Als Konsequenz ist die Entfernungsschätzung basierend auf dem Freier-Raum-Ausbreitungsmodell mit einem großem Fehler beladen, wobei der Wert des Fehlers mit zusätzlicher Dämpfung, Reflektion, Diffusion, Brechung und ähnlichen physikalischen Effekten, die von umgebenden Objekten verursacht werden, zunimmt (diese Effekte hängen von ihrer Natur, Dimensionen, elektrischen Eigenschaften und so weiter ab).
Eine andere Entfernungsmessungsvorrichtung, die gerade vermarktet wird, kann die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals berechnen oder zählen, um die Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung zu schätzen, wobei die Laufzeit die Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals enthält, da die Laufzeit der Zeitunterschied zwischen der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals und der Anstiegszeit des gesendeten drahtlosen Entfernungsmessungssignals ist, das heißt die Laufzeit wird auch Verzögerungszeit genannt. Da der Kanal unausweichlich Rauschen aufweist, ist die Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals jedoch gespreizt, das heißt die Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Entfernungssignals wird verlängert. Deshalb kann die geschätzte Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung kürzer sein als die tatsächliche Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung.
Weiterhin kann die Ortsbestimmungsvorrichtung die Entfernungsmessungsvorrichtung verwenden, wobei die Entfernungsmessungsvorrichtung dazu verwendet wird, die Entfernungen zwischen den Objekten und der Entfernungsmessungsvorrichtung zu schätzen und die Ortsbestimmungsvorrichtung kann den Ort der Ortsbestimmungsvorrichtung gemäß den geschätzten Entfernungen ermitteln. Oder es werden alternativ die Entfernungen zwischen dem Objekt und den Entfernungsmessungsvorrichtungen durch die Entfernungsmessungsvorrichtungen geschätzt und die Ortsbestimmungsvorrichtung kann den Ort des Objekts gemäß den geschätzten Entfernungen ermitteln. Jedoch ist die Ortsbestimmungsgenauigkeit der Ortsbestimmungsvorrichtung desto höher, je höher die Entfernungsmessungsgenauigkeit der Entfernungsmessungsvorrichtung ist. Deshalb wird eine Entfernungsmessungsvorrichtung mit hoher Genauigkeit benötigt.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Entfernungsmessungsverfahren, ausgeführt in einer Entfernungsmessungsvorrichtung, bereit. Das Entfernungsmessungsverfahren weist die Schritte auf: Beschaffen einer Laufzeit eines empfangenen drahtlosen Signals, wobei das empfangene drahtlose Signal ein drahtloses Signal von einem Objekt ist; Berechnen eines statistischen Werts einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals; Auswerten, ob der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als ein spezifischer Wert ist; Schätzen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als der spezifische Wert ist, einer Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer korrigierten Laufzeit, wobei der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals korrigiert, so dass die korrigierte Laufzeit erzeugt wird; und Anpassen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals nicht kleiner als der spezifische Wert ist, mindestens eines Parameters, der den statistischen Wert der Anstiegszeit betrifft.
Eine andere exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ferner eine Entfernungsmessungsvorrichtung bereit, die ein physikalisches Modul, ein Mediumzugriffssteuermodul, eine Steuereinrichtung und ein Entfernungsmessungsmodul aufweist, wobei das Mediumzugriffssteuermodul mit dem physikalischem Modul verbunden ist, die Steuereinrichtung mit dem Mediumzugriffssteuermodul verbunden ist und das Entfernungsmessungsmodul zwischen das Mediumzugriffssteuermodul und die Steuereinrichtung geschaltet ist. Das physikalische Modul empfängt ein drahtloses Signal. Das Entfernungsmessungsmodul führt die Schritte des obigen Verfahrens durch.
Weiterhin stellt eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ferner ein Ortsbestimmungsverfahren und eine Ortsbestimmungsvorrichtung bereit, die die obige Entfernungsmessungsvorrichtung oder das obige Entfernungsmessungsverfahren verwenden, wobei die Entfernungsmessungsvorrichtung oder das Entfernungsmessungsverfahren einige Entfernungen zwischen einigen Objekten und der Ortsbestimmungsvorrichtung schätzen können und der Ort der Ortsbestimmungsvorrichtung somit durch die geschätzten Entfernungen ermittelt wird.
Weiterhin ist, in einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wobei bei Berücksichtigung, dass ein Rauschen ein additives weißes Gaußsches Rauschen ist, der statistische Wert der Anstiegszeit eine Standardabweichung der Anstiegszeit.
Zusammenfassend haben das Entfernungsmessungsverfahren und das Ortsbestimmungsverfahren oder die Entfernungsmessungsvorrichtung und die Ortsbestimmungsvorrichtung, die in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt werden, eine größere Genauigkeit als die herkömmlicher Entfernungsmessungsverfahren, Ortsbestimmungsverfahren oder Entfernungsmessungsvorrichtungen und Ortsbestimmungsvorrichtungen.
Um die Techniken, Mittel und Effekte der vorliegenden Offenbarung weiter zu verstehen, wird auf hierbei die folgenden ausführlichen Beschreibungen und die angehängten Figuren Bezug genommen, so dass dadurch die Zwecke, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Offenbarung gründlich und konkret gewürdigt werden können. Die angehängten Zeichnungen werden jedoch nur zur Referenz und Veranschaulichung bereitgestellt ohne jegliche Absicht, zum Einschränken der vorliegenden Offenbarung verwendet zu werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beiliegenden Figuren sind beigefügt, um ein weiteres Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu schaffen und werden in diese Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil dieser Beschreibung. Die Zeichnungen veranschaulichen exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit Beschreibung dazu, die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu erläutern.
1A ist ein schematisches Diagramm, das eine Entfernungsmessungstheorie gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
1B ist ein Wellendiagramm, das ein von einer Entfernungsmessungsvorrichtung ausgestrahltes drahtloses Entfernungsmessungssignal und ein ideales drahtloses Bestätigungssignal, das von einem Objekt geantwortet (zurückgesendet) wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2A ist ein schematisches Diagramm, das eine Entfernungsmessungstheorie gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2B ist ein Wellendiagramm, das ein ideales empfangenes drahtloses Entfernungsmessungssignal gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist ein Wellendiagramm, das das empfangene drahtlose Signal in der realen Welt gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das die Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
5 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ortsbestimmungstheorie gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm einer Ortsbestimmungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7A ist ein Flussdiagramm einer Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7B ist ein Flussdiagramm eines Entfernungsmessungsverfahrens gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7C ist ein Flussdiagramm eines Entfernungsmessungsverfahrens gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun im Detail auf die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, für die Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo es möglich ist, werden dieselben Bezugszeichnen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
Die Details des Entfernungsmessungsverfahrens, der Entfernungsmessungsvorrichtung, des Ortsbestimmungsverfahrens und der Ortsbestimmungsvorrichtung werden im Folgenden beschrieben, aber es wird angemerkt, dass die folgenden exemplarischen Ausführungsformen nicht dazu verwendet werden, die vorliegende Offenbarung zu beschränken.
[Exemplarische Ausführungsform der Entfernungsmessungsvorrichtung]
Bezug nehmend auf 1A ist 1A ein schematisches Diagramm, das eine Entfernungsmessungstheorie gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Entfernungsmessungsvorrichtung wird in der Basisstation 10 bereitgestellt und ausgestattet und die Entfernungsmessungsvorrichtung weist Schaltungen zum Schätzen einer Entfernung zwischen einem Objekt 12 (wie beispielsweise einem Auto) und der Entfernungsmessungsvorrichtung (oder Basisstation 10) auf.
In der exemplarischen Ausführungsform strahlt die Entfernungsmessungsvorrichtung ein drahtloses Entfernungsmessungssignal zu dem Objekt 12 aus und das Objekt antwortet auf das von der Entfernungsmessungsvorrichtung ausgestrahlte drahtlose Entfernungsmessungssignal durch Zurücksenden eines drahtlosen Bestätigungssignals; oder alternativ reflektiert das Objekt 12 das drahtlose Entfernungsmessungssignal und somit breitet sich ein drahtloses Reflektionssignal von dem Objekt 12 zu der Entfernungsmessungsvorrichtung aus. Hierbei wird in den folgenden Beschreibungen, um kurz und präzise zu veranschaulichen, das drahtlose Bestätigungssignal als ein Beispiel verwendet, um das Prinzip des Entfernungsmessungsverfahrens der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anzugeben aber die vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es ist klar, dass das drahtlose Bestätigungssignal in der vorliegenden Beschreibung bezüglich der exemplarischen Ausführungsform von 1A und 1B durch das drahtlose Reflektionssignal ersetzt werden kann.
Die Entfernungsmessungsvorrichtung empfängt das drahtlose Bestätigungssignal von dem Objekt 12 (weitergegeben von dem Objekt 12). Es ist klar, dass das drahtlose Entfernungsmessungssignal und das drahtlose Bestätigungssignal sich eine Distanz von 2R bewegen und die Entfernung zwischen dem Objekt 12 und der Entfernungsmessungsvorrichtung (das heißt der Basisstation 10) ist R.
Mit Bezug auf 1A und 1B ist 1B ein Wellendiagramm, das ein von einer Entfernungsmessungsvorrichtung ausgestrahltes drahtloses Entfernungsmessungssignal und ein ideales drahtloses Bestätigungssignal, das von einem Objekt geantwortet (oder zurückgesendet) wird, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Das von dem Objekt 12 geantwortete (oder zurückgesendete) ideale drahtlose Bestätigungssignal wird von der Entfernungsmessungsvorrichtung empfangen und die Laufzeit (auch bezeichnet als Verzögerungszeit) des idealen drahtlosen Bestätigungssignals ist t_R (nach Abzug von internen Verarbeitungszeiten). Konkret ausgedrückt ist die Laufzeit t_R des idealen empfangenen drahtlosen Bestätigungssignals der Zeitunterschied zwischen der Anstiegszeit t_Anstieg2 des idealen empfangenen drahtlosen Bestätigungssignals (des Signals auf der unteren Seite von 1B) und der Anstiegszeit t_Anstieg1 des ausgestrahlten drahtlosen Entfernungsmessungssignals (des Signals auf der oberen Seite der 1B). Das Zählen der Laufzeit t_R (Startereignis und Stoppereignis) erfolgt, wenn der Signalpegel einen gewissen durch den Schwellwert bestimmten Pegel überschreitet. Der Pegel des Schwellwerts wird zwischen dem Minimum (0%) und Maximum (100%) der idealen Amplitude, normalerweise ungefähr 50% der idealen Amplitude, ausgewählt. Die Entfernungsmessungsvorrichtung kann die Laufzeit t_Rdes idealen empfangenen drahtlosen Bestätigungssignals schätzen und somit wird basierend auf der geschätzten Laufzeit t_R des idealen empfangenen drahtlosen Bestätigungssignals die Entfernung zwischen dem Objekt 12 und der Entfernungsmessungsvorrichtung 10 geschätzt. Das heißt R = ct_R/2.
Mit Bezug auf 2A ist 2A ein schematisches Diagramm, das eine Entfernungsmessungstheorie gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. In der exemplarischen Ausführungsform wird die Entfernungsmessungsvorrichtung in dem Mobiltelefon 14 bereitgestellt und ausgestattet und die Entfernungsmessungsvorrichtung weist Schaltungen zum Schätzen einer Entfernung R zwischen einem Objekt 13 (wie beispielsweise einer Basisstation) und der Entfernungsmessungsvorrichtung auf.
In der exemplarischen Ausführungsform strahlt das Objekt 13 ein drahtloses Entfernungsmessungssignal zu der Entfernungsmessungsvorrichtung aus und die Entfernungsmessungsvorrichtung empfängt das drahtlose Entfernungsmessungssignal. Es ist klar, dass sich das drahtlose Entfernungsmessungssignal eine Distanz von R bewegt und die Entfernung zwischen dem Objekt 13 und der Entfernungsmessungsvorrichtung (das heißt dem Mobiltelefon 14) ist R.
Mit Bezug auf 2A und 2B ist 2B ein Wellendiagramm, das ein ideales empfangenes drahtloses Entfernungsmessungssignal gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Das drahtlose Entfernungsmessungssignal wird durch die Entfernungsmessungsvorrichtung empfangen und die Entfernungsmessungsvorrichtung kann die Anstiegszeit t_Ausgestrahlt des ausgestrahlten drahtlosen Entfernungsmessungssignals beschaffen. Die Laufzeit (oder Verzögerungszeit genannt) des idealen empfangen drahtlosen Entfernungsmessungssignals ist t_R. Konkret ausgedrückt ist die Laufzeit des idealen empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals der Zeitunterschied zwischen der Anstiegszeit t_Anstieg des idealen empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals und der Anstiegszeit t_Ausgestrahlt des ausgestrahlten drahtlosen Entfernungsmessungssignals. Die Entfernungsmessungsvorrichtung kann die Laufzeit t_R des idealen empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals schätzen und somit wird basierend auf der geschätzten Laufzeit t_R des empfangenen drahtlosen Entfernungsmessungssignals die Entfernung zwischen dem Objekt 13 und der Entfernungsmessungsvorrichtung geschätzt, das heißt R = ct_R.
Es wird angemerkt, dass das obige Szenario für die Anwendung der Entfernungsmessungsvorrichtung nicht dazu verwendet wird, die vorliegende Offenbarung zu beschränken. Die Entfernungsmessungsvorrichtung oder das Entfernungsmessungsverfahren, die/dasdurch die vorliegende Offenbarung bereitgestellt wird, kann auf alle Typen von Zeit basierten Messungs-(Schätzungs-)-Techniken angewendet werden, wie Rundreiselaufzeit (RToF) eines Wegs, von zwei Wegen oder symmetrisch doppelseitig, Ankunftszeitunterschied (TDoA) und so weiter. Die Entfernungsmessungsvorrichtung oder das Entfernungsmessungsverfahren, die/das von der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, kann auch auf winkelbasierte Techniken, wie beispielsweise Ankunftswinkel (AoA), Abreisewinkel (AoD) und so weiter angewendet werden.
Mit Bezug auf 3 ist 3 ein Wellendiagramm, das das empfangene drahtlose Signal in der realen Welt gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Der Kanal hat unausweichlich Rauschen n(t) und somit überschreitet die steigende Flanke des empfangenen drahtlosen Signals (wie beispielsweise das empfangene drahtlose Entfernungsmessungssignal, Bestätigungssignal oder Reflektionssignal) den Schwellwertpegel um eine Zeit Δt_Anstieg früher, sodass die Genauigkeit der geschätzten Entfernung beeinflusst wird. Bei gegebenem spezifischen Schwellwert, wie beispielsweise 50% der idealen Amplitude A des empfangenen drahtlosen Signals, ist die Anstiegszeit t_Anstieg des empfangenen drahtlosen Entfernungssignals die Zeit, zu der die Amplitude des empfangenen drahtlosen Signals 0,5A überschreitet.
Es wird angemerkt, dass der spezifische Schwellwert gemäß unterschiedlichen Erfordernissen bestimmt werden kann. In einer exemplarischen Ausführungsform kann der spezifische Schwellwert auf die durchschnittliche maximale Amplitude avg(A + n(t)) des empfangenen drahtlosen Signals und die durchschnittliche minimale Amplitude avg(n(t)) des empfangenen drahtlosen Signals bezogen werden und die Gleichung des spezifischen Schwellwerts kann ausgedrückt werden als Schwellwert = (avg(A + n(t))k₁ + avg(n(t))k₂), wobei die Variablen k₁ und k₂ die Gewichtsfaktoren sind, beispielsweise sind die Gewichtsfaktoren k₁ und k₂ 0,4, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht eingeschränkt.
Weiterhin kann der spezifische Schwellwert ein optimaler Schwellwert sein und der optimale Schwellwert kann durch Differentiation des empfangenen drahtlosen Signals im Zeitbereich ermittelt werden. Differentiation des empfangenen drahtlosen Signals hat zu einer spezifischen Zeit das Maximum und die Amplitude des empfangenen drahtlosen Signals zu der spezifischen Zeit kann als der optimale Schwellwert festgelegt werden.
Aufgrund des Rauschens n(t) überschreitet die steigende Flanke des empfangenen drahtlosen Signals den Schwellwertpegel um eine Zeit Δt_Anstieg früher, sodass der gemessene Fehler gleich Δt_Anstieg (das heißt die Standardabweichung ist der statistische Wert unter Berücksichtigung, dass das Rauschen n(t) das additive weiße gaußsches Rauschen ist) der Anstiegszeit t_Anstieg ist. Wie in 3 gezeigt haben die Anstiegszeit t_Anstieg des idealen empfangenen drahtlosen Signals und die Anstiegszeit t_Anstieg des tatsächlichen empfangenen drahtlosen Signals mit dem Rauschen n(t) den gemessenen Fehler Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg.
Die Steigung des empfangenen drahtlosen Signals kann durch den folgenden Ausdruck erhalten werden, Steigung = A/t_Anstieg. Der Anstieg des empfangenen drahtlosen Signals wird dann mit Bezug auf Rauschen und den gemessenen Fehler Δt_Anstieg der Anstiegszeit ausgedrückt und der Ausdruck ist Steigung = n(t)/Δt_Anstieg. Dann kann der gemessene Fehler Δt_Anstieg der Anstiegszeit wie folgt ausgedrückt werden
wobei A²/n(t)² das Basisband-Signal-zu-Rausch-Leistungsverhältnis des empfangenen drahtlosen Signals ist.
Unter Berücksichtigung eines linearen Detektorgesetzes und eines großen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses ist das Basisband-Signal-zu-Rausch-Leistungsverhältnis das Doppelte des Zwischenfrequenz(ZF)-Signal-zu-Rausch-Leistungsverhältnisses S/N und der gemessene Fehler Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg kann wie folgt ausgedrückt werden
Dann ist, falls die Anstiegszeit t_Anstieg des empfangenen drahtlosen Signals durch die Bandbreite B des ZF-Verstärkers beschränkt ist die Anstiegszeit t_Anstieg ungefähr 1/B. SeienS = E_S/t_d und N = N₀B, so kann der gemessene Fehler Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg wie folgt ausgedrückt werden
wobei E_S die Signalenergie des empfangenen drahtlosen Signals, t_d die Dauer des empfangenen drahtlosen Signals und N₀ die spektrale Leistungsdichte (PSD) des Rauschens n(t) ist.
Wenn dieselbe unabhängige Zeitverzögerungsmessung an der fallenden Flanke des empfangenen drahtlosen Signals durchgeführt wird, so wird das Messergebnis für zwei kombinierte und gemittelte individuelle Messungen um eine Wurzel aus 2 verbessert und der gemessene Fehler Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg kann wie folgt ausgedrückt werden
Es wird angemerkt, dass der gemessene Fehler Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg das quadratische Mittel (das heißt die Standardabweichung) des Unterschieds zwischen dem gemessenem Wert und dem wahren Wert ist. Es wird angenommen, dass die Störung, die die Genauigkeit der Entfernungsmessung beschränkt, das Empfängerrauschen ist. Es wird weiterhin angenommen, dass systematische Fehler entfernt wurden. Die Radartheorie gibt den Zusammenhang zwischen Standardabweichung und der Anstiegszeit t_Anstieg, einer effektiven Bandbreite B_eff und dem Signal-zu-Rausch-Verhältnis E_S/N₀ wie folgt an:
Weiterhin wird die effektive Bandbreite B_eff ausgedrückt als
wobei die Variable f die Frequenz ist und die Funktionen S(f) das Spektrum des empfangenen drahtlosen Signals ist. Es wird angemerkt, dass die effektive Bandbreite B_eff dasselbe ist wie die quadratische Mittel-Bandbreite B_rms.
Falls das empfangene drahtlose Signal ein Frequenzband-limitiertes Signalspektrum (mit einer Frequenzbandbreite Δf) im Basisband hat, wie der Chirpmit konstanter Spektrumsgröße (das heißt |S(f)| = 1 In-Band und |S(f)| = 0 sonst) kann die effektive Bandbreite die B_eff ausgedrückt werden als
Das heißt, dass die effektive Bandbreite B_eff ausgedrückt werden kann als
Weiterhin kann, falls das empfangene drahtlose Signal die stetige scharfe Rechteckswellenform mit Periode t_d hat, die Quadratische-Mittel-Bandbreite B_rms (das heißt B_eff) wie folgt ausgedrückt werden
Da die Spektrumsbandbreite auf B beschränkt ist, kann die obige Gleichung der Quadratische-Mittel-Bandbreite wie folgt ausgedrückt werden
Nach Durchführung einiger Berechnungen kann die Quadratische-Mittel-Bandbreite B_rms (das heißt B_eff) wie folgt ausgedrückt werden
Es wird angemerkt, dass die Standardabweichung optimal für die AWGN-Statistik ist. Für andere Typen von Rauschen und Interferenz (besonders menschengemachte Interferenz mit regulärem Zeit-Frequenz-Muster) kann ein anderes statistisches Maß optimal sein – nicht immer die Standardabweichung. Die folgenden exemplarischen Ausführungsformen werden dargestellt wobei der statistische Wert der Anstiegszeit die Standardabweichung der Anstiegszeit ist aber die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Mit Bezug auf 4 ist 4 ein Blockdiagramm, das die Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Entfernungsmessungsvorrichtung weist ein Entfernungsmessungsmodul 40, eine Steuereinrichtung 41, ein Mediumzugriffssteuerungsmodul (MAC-Modul) 42 und ein Physikalische-Schicht-Modul (PHY-Modul) 43 auf. Das MAC-Modul 42 ist mit der Steuereinrichtung 41 und dem PHY-Modul 43 verbunden und das Entfernungsmessungsmodul 40 ist zwischen das MAC-Modul 42 und die Steuereinrichtung 41 geschaltet.
Das PHY-Modul 43 kann das drahtlose Signal von irgendwoher empfangen, wie beispielsweise drahtlose Entfernungsmessungssignal, das Bestätigungssignal oder das Reflektionssignal. Das PHY-Modul 43 kann ferner das drahtlose Signal ausstrahlen, wie beispielsweise das drahtlose Entfernungsmessungssignal, Bestätigungssignal oder Reflektionssignal. Basierend auf mindestens einer der obigen Gleichungen berücksichtigt das Entfernungsmessungsmodul 40 die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg des empfangenen drahtlosen Signals, um die Entfernung zwischen der Entfernungsmessungsvorrichtung und dem Objekt zu schätzen. Das Entfernungsmessungsmodul 40 kann ferner der Steuereinrichtung 41 anzeigen, mindestens einen Parameter, der die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg betrifft, anzupassen.
In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung berechnet das Entfernungsmessungsmodul 40 die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg, korrigiert die Laufzeit t_R des empfangenen drahtlosen Signals gemäß der Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg und schätzt dann die Entfernung zwischen der Entfernungsmessungsvorrichtung und dem Objekt gemäß der korrigierten Laufzeit des empfangenes drahtlosen Signals.
Die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg kann gemäß der effektiven Bandbreite B_eff, der Signalenergie E_S und der spektralen Leistungsdichte des Rauschens N₀ berechnet werden. Oder alternativ kann die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg gemäß der Signalenergie E_S, der spektralen Leistungsdichte des Rauschens N₀, der Bandbreite des ZF-Verstärkers und der Dauer des empfangenen drahtlosen Signals berechnet werden. Es wird angemerkt, dass die Berechnungsweise der Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg nicht verwendet wird, um die vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
In einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung berechnet das Entfernungsmessungsmodul 40 die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg und ermittelt, ob die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg kleiner als ein spezifischer Wert ist. Falls die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg kleiner als ein spezifischer Wert ist, bestimmt das Entfernungsmessungsmodul 40, das die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg die Laufzeit t_R des empfangenen drahtlosen Signals leicht beeinflusst und das Entfernungsmessungsmodul 40 schätzt die Entfernung zwischen der Entfernungsmessungsvorrichtung und dem Objekt gemäß der Laufzeit t_R des empfangenen drahtlosen Signals. Falls die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg nicht kleiner als der spezifische Wert ist, bestimmt das Entfernungsmessungsmodul 40, dass die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg die Laufzeit t_R des empfangenen drahtlosen Signals ernsthaft beeinflusst und somit zeigt das Entfernungsmessungsmodul 40 der Steuereinrichtung 41 an, einen der Parameter, die die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg betreffen, anzupassen und führt dann wieder eine Entfernungsmessungsaktion durch, um die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg in Reaktion auf den mindestens einen angepassten Parameter zu erhalten. Somit kann die Entfernungsmessungsvorrichtung die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg eliminieren, um die Entfernungsmessungsgenauigkeit zu erhöhen.
Basierend auf den obigen Beschreibungen können die effektive Bandbreite B_eff, die Signalenergie E_S, die Bitenergie E_b, das Bitenergie-zu-Rausch-Verhältnis E_b/N₀, die Pulsform oder der Pulstyp des verwendeten drahtlosen Signals und der spezifische Schwellwert angepasst werden, um die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg zu verringern. Beispielsweise kann das korrelative Signal als das ausgestrahlte oder geantwortete drahtlose Signal verwendet werden, wobei das korrelative Signal beide „komplementären“ Darstellungen verwendet, beispielsweise hat das korrelative Signal den positiven Chirp und den negativen Chirp. Es wird angemerkt, dass beide „komplementären“ Darstellungen des korrelativen Signals unterschiedliche Gewichtung haben können, beispielsweise haben der positive Chirp und der negative Chirp unterschiedliche absolute Amplituden.
In einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wählt das Entfernungsmessungsmodul 40 einen Parametersatz aus, der die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg des empfangenen drahtlosen Signals aus einer Mehrzahl von Parametermengen unter einer spezifischen Bedingung auswählt. Jeder Parametersatz weist mindestens einen Parameter auf, der die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg des empfangenen drahtlosen Signals betrifft.
Basierend auf den obigen Beschreibungen können die effektive Bandbreite B_eff, die Signalenergie E_S, die Bitenergie E_b, das Bitenergie-zu-Rausch-Verhältnis E_b/N₀, die Pulsform oder der Pulstyp des verwendeten drahtlosen Signals und der spezifische Schwellwert angepasst werden, um die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg zu verringern. Unter einer spezifischen Bedingung, beispielsweise einer Bedingung der Kosten und Signalenergie E_S, wird eine der Pulsformen oder einer der Pulstypen des drahtlosen Signals, die/der die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg minimiert, von der Entfernungsmessungsvorrichtung ausgewählt, um die Entfernungsmessungsgenauigkeit zu erhöhen.
[Exemplarische Ausführungsform der Ortsbestimmungsvorrichtung]
Mit Bezug auf 5 ist 5 ein schematisches Diagramm, das eine Ortsbestimmungstheorie gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. In der exemplarischen Ausführungsform kann das Mobiltelefon 24 mit der Ortsbestimmungsvorrichtung ausgestattet sein und die Ortsbestimmungsvorrichtung beschafft die Entfernungen R1 bis R3 zwischen dem Mobiltelefon 24 und den Basisstationen 20 bis 22. Basierend auf den Entfernungen R1 bis R3 kann die Ortsbestimmungsvorrichtung dem Ort des Mobiltelefons 24 ermitteln.
Mit Bezug auf 6 ist 6 ein Blockdiagramm einer Ortsbestimmungsvorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Entfernungsmessungsvorrichtung weist ein Ortsbestimmungsmodul 60, eine Steuereinrichtung 61, ein Mediumzugriffsteuerungsmodul (MAC-Modul) 62 und ein Physikalische-Schicht-Modul (PHY-Modul) 63. Das MAC-Modul 62 ist mit der Steuereinrichtung 61 und dem PHY-Modul 63 verbunden und das Ortsbestimmungsmodul 60 ist zwischen das MAC-Modul 62 und die Steuereinrichtung 61 geschaltet.
Das PHY-Modul 63 kann das drahtlose Signal von irgendwoher empfangen, wie beispielsweise das drahtlose Entfernungsmessungssignal, Bestätigungssignal oder Reflektionssignal. Das PHY-Modul 63 kann ferner das drahtlose Signal ausstrahlen, wie beispielsweise das drahtlose Entfernungsmessungssignal, Bestätigungssignal oder Reflektionssignal. Basierend auf mindestens einer der obigen Gleichungen erhält das Ortsbestimmungsmodul 60 die Information über die Entfernungen zwischen den Objekten und der Ortsbestimmungsvorrichtung. Die Entfernungen können aus der obigen Beschreibung unter Berücksichtigung der Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg des empfangenen drahtlosen Signals erhalten werden. Das Ortsbestimmungsmodul 60 kann ferner der Steuereinrichtung 61 anzeigen, mindestens einen Parameter, der die Standardabweichung Δt_Anstieg der Anstiegszeit t_Anstieg betrifft, anzupassen.
[Exemplarische Ausführungsform des Entfernungsmessungsverfahrens]
7A ist ein Flussdiagramm eines Entfernungsmessungsverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In Schritt S701 wird eine Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals (wie beispielsweise das drahtlose Entfernungsmessungssignal, das von dem Objekt ausgestrahlt wird, das drahtlose Bestätigungssignal, das von dem Objekt geantwortet wird oder drahtlose Reflektionssignal von dem Objekt) durch die Entfernungsmessungsvorrichtung empfangen. In Schritt S702 berechnet die Entfernungsmessungsvorrichtung die Standardabweichung der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals, wobei die Berechnungsart der Standardabweichung der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals in den obigen Beschreibungen dargestellt ist und deshalb die Details zum Berechnen der Standardabweichung der Anstiegszeit weggelassen werden. In Schritt S703 verwendet die Entfernungsmessungsvorrichtung die Standardabweichung der Anstiegszeit zum Korrigieren der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals. In Schritt S704 schätzt die Entfernungsmessungsvorrichtung die Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß der korrigierten Laufzeit.
7B ist ein Flussdiagramm eines Entfernungsmessungsverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In Schritt S711 wird eine Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals von der Entfernungsmessungsvorrichtung empfangen, wobei das empfangene drahtlose Signal das drahtlose Signal von dem Objekt ist (wie beispielsweise das von dem Objekt ausgestrahlte drahtlose Entfernungsmessungssignal, das von dem Objekt geantwortete drahtlose Bestätigungssignal oder das drahtlose Reflektionssignal von dem Objekt. In Schritt S712 berechnet die Entfernungsmessungsvorrichtung eine Standardabweichung einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals, wobei die Berechnungsart der Standardabweichung einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals in den obigen Beschreibungen dargestellt ist und deshalb die Details zum Berechnen der Standardabweichung der Anstiegszeit weggelassen werden. In Schritt S713 wertet die Entfernungsmessungsvorrichtung aus, ob die Standardabweichung der Anstiegszeit kleiner als ist als ein spezifischer Wert.
Falls die Standardabweichung der Anstiegszeit kleiner als ein spezifischer Wert ist, wird Schritt S714 ausgeführt; sonst wird Schritt S715 ausgeführt. In Schritt S714 schätzt die Entfernungsmessungsvorrichtung die Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß der korrigierten Laufzeit, wobei die korrigierte Laufzeit unter Verwendung der Standardabweichung der Anstiegszeit zum Korrigieren der Anstiegszeit erzeugt wird. In Schritt S715 passt die Entfernungsmessungsvorrichtung mindestens einen Parameter, der die Standardabweichung der Anstiegszeit betrifft, an. Nachdem mindestens ein Parameter, der die Standardabweichung der Anstiegszeit betrifft, angepasst ist, wird eine Entfernungsmessungsaktion wieder durchgeführt, das heißt die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals wird in Reaktion auf den mindestens einen angepassten Parameter wird durch die Entfernungsmessungsvorrichtung in dem wieder ausgeführten Schritt S711 empfangen. Es wird angemerkt, dass in 7B die Anzahl der Ausführungen, die der Schritt S711 ausgeführt wird, berechnet werden kann. Falls die Anzahl von Ausführungen größer ist als ein spezifischer Wert, wird das Entfernungsmessungsverfahren somit abgebrochen und ein Messungs-Fehlerbericht berichtet.
7C ist ein Flussdiagramm eines Entfernungsmessungsverfahrens gemäß einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In Schritt S721 wählt die Entfernungsmessungsvorrichtung aus einer Mehrzahl von Parametermengen unter einer spezifischen Bedingung eine Parametermenge aus, die die Standardabweichung der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals minimiert, wobei jeder Parametersatz mindestens einen Parameter aufweist, der die Standardabweichung der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals betrifft. Dann wird in Schritt S722 eine Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals durch die Entfernungsmessungsvorrichtung empfangen und in Schritt S723 schätzt die Entfernungsmessungsvorrichtung die Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß der korrigierten Laufzeit, wobei die korrigierte Laufzeit unter Verwendung der Standardabweichung der Anstiegszeit zum Korrigieren der Anstiegszeit erzeugt wird.
[Exemplarische Ausführungsform des Ortsbestimmungsverfahrens]
Ein Ortsbestimmungsverfahren unter Verwendung einer der obigen Entfernungsmessungsverfahren wird in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt. Zuerst werden die Entfernungen zwischen den Objekten und der Ortsbestimmungsvorrichtung unter Verwendung des Entfernungsmessungsverfahrens der vorliegenden Offenbarung geschätzt und dann ermittelt die Ortsbestimmungsvorrichtung den Ort der Ortsbestimmungsvorrichtung gemäß den Entfernungen zwischen den Objekten und der Ortsbestimmungsvorrichtung.
[Ergebnisse der exemplarischen Ausführungsform]
Zusammenfassend haben das Entfernungsmessungsverfahren und das Ortsbestimmungsverfahren oder die Entfernungsmessungsvorrichtung und die Ortsbestimmungsvorrichtung, die in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt werden, eine größere Genauigkeit als die herkömmlicher Entfernungsmessungsverfahren, Ortsbestimmungsverfahren oder Entfernungsmessungsvorrichtungen und Ortsbestimmungsvorrichtungen.
Die oben genannten Beschreibungen stellen lediglich die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne Absicht, den Bereich der vorliegenden Offenbarung darauf zu beschränken, dar. Verschiedene äquivalente Änderungen, Abwechslungen oder Modifikationen basierend auf den Ansprüchen der vorliegenden Offenbarung werden deshalb als von dem Bereich der vorliegenden Offenbarung umfasst angesehen.

Claims

Entfernungsmessungsverfahren, ausgeführt in einer Entfernungsmessungsvorrichtung, aufweisend: Beschaffen einer Laufzeit eines empfangenen drahtlosen Signals, wobei das empfangene drahtlose Signal ein drahtloses Signal von einem Objekt ist; Berechnen eines statistischen Werts einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals; Auswerten, ob der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als ein spezifischer Wert ist; Schätzen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als der spezifische Wert ist, einer Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer korrigierten Laufzeit, wobei der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals korrigiert, so dass die korrigierte Laufzeit erzeugt wird; und Anpassen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals nicht kleiner als der spezifische Wert ist, mindestens eines Parameters, der den statistischen Wert der Anstiegszeit betrifft.
Entfernungsmessungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei bei Berücksichtigung, dass ein Rauschen ein additives weißes gaußsches Rauschen ist, der statistische Wert der Anstiegszeit eine Standardabweichung der Anstiegszeit ist.
Entfernungsmessungsverfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Standardabweichung der Anstiegszeit gemäß einer effektiven Bandbreite des empfangenen drahtlosen Signals, einer Energie des empfangenen drahtlosen Signals und einer spektralen Leistungsdichte von Rauschen berechnet wird.
Entfernungsmessungsverfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Standardabweichung der Anstiegszeit gemäß einer Energie des empfangenen drahtlosen Signals, einer spektralen Leistungsdichte von Rauschen, einer Bandbreite eines Zwischenfrequenzverstärkers und einer Dauer des empfangenen drahtlosen Signals berechnet wird.
Entfernungsmessungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das drahtlose Signal ein Frequenzband-beschränktes Signal ist.
Entfernungsmessungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das drahtlose Signal beide „komplementären“ Repräsentationen der Signale verwendet.
Ortsbestimmungsverfahren, ausgeführt in einer Ortsbestimmungsvorrichtung, aufweisend: Beschaffen von Entfernungen zwischen der Ortsbestimmungsvorrichtung und Objekten; und Ermitteln eines Orts der Ortsbestimmungsvorrichtung gemäß den Entfernungen; wobei jede Entfernung zwischen der Ortsbestimmungsvorrichtung und dem Objekt durch die folgenden Schritte beschafft wird: Beschaffen einer Laufzeit eines empfangenen drahtlosen Signals, wobei das empfangene drahtlose Signal ein drahtloses Signal von einem Objekt ist; Berechnen eines statistischen Werts einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals; Auswerten, ob der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als ein spezifischer Wert ist; Schätzen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als der spezifische Wert ist, einer Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer korrigierten Laufzeit, wobei der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals korrigiert, so dass die korrigierte Laufzeit erzeugt wird; und Anpassen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals nicht kleiner als der spezifische Wert ist, mindestens eines Parameters, der den statistischen Wert der Anstiegszeit betrifft.
Ortsbestimmungsverfahren gemäß Anspruch 7, wobei bei Berücksichtigung, dass ein Rauschen ein additives weißes gaußsches Rauschen ist, der statistische Wert der Anstiegszeit eine Standardabweichung der Anstiegszeit ist.
Ortsbestimmungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Standardabweichung der Anstiegszeit gemäß einer effektiven Bandbreite des empfangenen drahtlosen Signals, einer Energie des empfangenen drahtlosen Signals und einer spektralen Leistungsdichte von Rauschen berechnet wird.
Ortsbestimmungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Standardabweichung der Anstiegszeit gemäß einer Energie des empfangenen drahtlosen Signals, einer spektralen Leistungsdichte von Rauschen, einer Bandbreite eines Zwischenfrequenzverstärkers und einer Dauer des empfangenen drahtlosen Signals berechnet wird.
Ortsbestimmungsverfahren gemäß Anspruch 7, wobei das drahtlose Signal ein Frequenzband-beschränktes Signal ist.
Ortsbestimmungsverfahren gemäß Anspruch 7, wobei das drahtlose Signal beide „komplementären“ Repräsentationen der Signale verwendet.
Entfernungsmessungsvorrichtung, aufweisend: ein physikalisches Modul zum Empfangen eines drahtlosen Signals; ein Mediumzugriffssteuermodul, verbunden mit dem physikalischem Modul; eine Steuereinrichtung, verbunden mit dem Mediumzugriffssteuermodul; und ein Entfernungsmessungsmodul, geschaltet zwischen das Mediumzugriffssteuermodul und die Steuereinrichtung, zum Ausführen der folgenden Schritte: Beschaffen einer Laufzeit eines empfangenen drahtlosen Signals, wobei das empfangene drahtlose Signal ein drahtloses Signal von einem Objekt ist; Berechnen eines statistischen Werts einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals; Auswerten, ob der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als ein spezifischer Wert ist; Schätzen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als der spezifische Wert ist, einer Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer korrigierten Laufzeit, wobei der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals korrigiert, so dass die korrigierte Laufzeit erzeugt wird; und Anpassen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals nicht kleiner als der spezifische Wert ist, mindestens eines Parameters, der den statistischen Wert der Anstiegszeit betrifft.
Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei bei Berücksichtigung, dass ein Rauschen ein additives weißes gaußsches Rauschen ist, der statistische Wert der Anstiegszeit eine Standardabweichung der Anstiegszeit ist.
Ortsbestimmungsvorrichtung aufweisend: ein physikalisches Modul zum Empfangen eines drahtlosen Signals; ein Mediumzugriffssteuermodul, verbunden mit dem physikalischem Modul; eine Steuereinrichtung, verbunden mit dem Mediumzugriffssteuermodul; und ein Ortsbestimmungsmodul, geschaltet zwischen das Mediumzugriffssteuermodul und die Steuereinrichtung, zum Ausführen der folgenden Schritte: Beschaffen von Entfernungen zwischen der Ortsbestimmungsvorrichtung und Objekten; und Ermitteln eines Orts der Ortsbestimmungsvorrichtung gemäß den Entfernungen; wobei jede Entfernung zwischen der Ortsbestimmungsvorrichtung und dem Objekt durch die folgenden Schritte beschafft wird: Beschaffen einer Laufzeit eines empfangenen drahtlosen Signals, wobei das empfangene drahtlose Signal ein drahtloses Signal von einem Objekt ist; Berechnen eines statistischen Werts einer Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals; Auswerten, ob der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als ein spezifischer Wert ist; Schätzen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals kleiner als der spezifische Wert ist, einer Entfernung zwischen dem Objekt und der Entfernungsmessungsvorrichtung gemäß einer korrigierten Laufzeit, wobei der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals die Laufzeit des empfangenen drahtlosen Signals korrigiert, so dass die korrigierte Laufzeit erzeugt wird; und Anpassen, wenn der statistische Wert der Anstiegszeit des empfangenen drahtlosen Signals nicht kleiner als der spezifische Wert ist, mindestens eines Parameters, der den statistischen Wert der Anstiegszeit betrifft.
Ortsbestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei bei Berücksichtigung, dass ein Rauschen ein additives weißes gaußsches Rauschen ist, der statistische Wert der Anstiegszeit eine Standardabweichung der Anstiegszeit ist.