KR20230165310A - Real-time wireless mapping using correlated passive receivers - Google Patents

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KR20230165310A KR1020237037729A KR20237037729A KR20230165310A KR 20230165310 A KR20230165310 A KR 20230165310A KR 1020237037729 A KR1020237037729 A KR 1020237037729A KR 20237037729 A KR20237037729 A KR 20237037729A KR 20230165310 A KR20230165310 A KR 20230165310A
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레이던 컴퍼니
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Abstract

지리위치 또는 속도측정 정보를 실시간으로 추적할 수 있도록 선택적으로 교통 참가자를 포함하여 무선 방출기에 대한 위치 및 특성을 매핑하는 시스템 및 방법이 설명된다. 시스템 및 방법은 위치와 방출기 클래스 및 유형을 실시간으로 추적할 수 있도록 무선 방출기로부터의 방출에 포함된 정보를 해독하거나 디코딩하지 않고 무선 방출기로부터의 방출을 관찰하기 위해 상관 수신기를 유리하게 사용한다. 지리적 영역에 있는 많은 수신기에 대한 실시간 지리위치 및 방출기 클래스 정보를 확인하여 지도에 중첩하거나 자율 차량 내비게이션 애플리케이션에 사용할 수 있으며, 직접 센서 측정을 사용하여 여러 다중 방출기의 위치를 추적하는 것과 연관된 계산 부담을 줄이는 데 유용하다.Systems and methods are described for mapping locations and characteristics of wireless emitters, optionally including traffic participants, to enable real-time tracking of geolocation or speedometry information. Systems and methods advantageously use correlated receivers to observe emissions from wireless emitters without deciphering or decoding information contained in the emissions from the wireless emitters so that location and emitter class and type can be tracked in real time. View real-time geolocation and emitter class information for many receivers in a geographic area, which can be overlaid on maps or used in autonomous vehicle navigation applications, eliminating the computational burden associated with tracking the locations of multiple multiple emitters using direct sensor measurements. Useful for reducing

Description

상관 패시브 수신기를 사용한 실시간 무선 매핑Real-time wireless mapping using correlated passive receivers

본 발명은 상관 패시브 수신기를 사용한 실시간 무선 매핑에 관한 것이다. 본 출원은, 2021년 5월 26일에 출원된 미국 가출원 번호 63/193,519 및 2021년 5월 26일에 출원된 가출원 번호 63/193,520에 대한 이익과 우선권을 주장하며, 이들 문서의 내용은 모든 목적을 위해 전체 내용이 참조로 여기에 포함된다.The present invention relates to real-time wireless mapping using correlated passive receivers. This application claims the benefit and priority of U.S. Provisional Application No. 63/193,519, filed May 26, 2021, and U.S. Provisional Application No. 63/193,520, filed May 26, 2021, the contents of which are for all purposes. The entire contents are incorporated herein by reference.

광대역 스펙트럼 상관 함수(wideband spectral correlation function) 및/또는 주기적-자기상관 함수 추정(cyclic-autocorrelation function estimation)을 위한 기술이 개발되었다. 스펙트럼 상관 함수와 주기적-자기상관 함수는 풍부한 정보를 제공하여 수신 신호에 대한 통계적 통찰력을 제공할 수 있다. 스펙트럼 상관 및 주기적-자기상관 정보의 사용과 관련된 개선된 방법 및 시스템이 당업계에 필요하다.Techniques for wideband spectral correlation function and/or cyclic-autocorrelation function estimation have been developed. Spectral correlation functions and periodic-autocorrelation functions can provide a wealth of information, providing statistical insight into the received signal. There is a need in the art for improved methods and systems involving the use of spectral correlation and periodic-autocorrelation information.

본 명세서에 설명된 측면은 무선 방출기(wireless emitters)의 매핑(mapping) 및 분류(classification) 분야에 관한 것이며, 무선 방출기로부터의 방출(emissions)에 포함된 정보를 해독(decrypting)하거나 디코딩(decoding)하지 않고 무선 방출기로부터의 방출을 관찰함으로써 무선 방출기와 관련된 위치 및 특성을 매핑(mapping)하기 위한 시스템 및 방법의 특정 애플리케이션에 관한 것이다.Aspects described herein relate to the field of mapping and classification of wireless emitters, and decrypting or decoding information contained in emissions from wireless emitters. It relates to specific applications of systems and methods for mapping locations and characteristics associated with a wireless emitter by observing the emissions from the wireless emitter without using the device.

일 측면에 따르면, 지리적 영역(geographic area)에서 무선 방출기를 매핑하는 방법이 제공된다. 일례에서, 이 측면의 방법은 제1 안테나 쌍에서 복수의 무선 방출기(wireless emitter)로부터 무선 방출(wireless emission)을 수신함으로써 신호 입력 쌍(signal inputs)을 생성하는(generating) 단계; 및 상관 수신기(correlative receiver)를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치(geolocations)의 세트를 결정하기 위해 신호 입력 쌍을 처리하는(processing) 단계를 포함한다. 선택적으로, 방법은, 추가 쌍의 안테나(additional pair of antennas)에서 복수의 무선 방출기로부터 무선 방출을 수신함으로써 추가 신호 입력 쌍(additional pair of signal inputs)을 생성하는 단계; 및 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하여 복수의 무선 방출기의 추가 지리위치의 세트(set of geolocation)를 결정하는 단계를, 한 번 이상 반복하는(repeating) 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 안테나 중 하나 또는 2개의 안테나는 추가 쌍의 안테나의 하나 또는 2개의 안테나와 동일하거나 다르다. 선택적으로, 추가 지리위치의 세트는 복수의 무선 방출기에 대한 보다 정확한 지리위치에 대응한다.According to one aspect, a method for mapping wireless emitters in a geographic area is provided. In one example, the method of this aspect includes generating a pair of signal inputs by receiving wireless emissions from a plurality of wireless emitters at a first antenna pair; and processing the signal input pair to determine a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using a correlation receiver. Optionally, the method further comprises receiving wireless emissions from a plurality of wireless emitters at an additional pair of antennas, thereby generating an additional pair of signal inputs; and processing the signal input pairs using a correlation receiver to determine an additional set of geolocations of the plurality of wireless emitters, repeating one or more times. For example, one or two antennas of a pair of antennas are the same or different than one or two antennas of an additional pair of antennas. Optionally, the set of additional geolocations correspond to more precise geolocations for the plurality of wireless emitters.

일부 예에서, 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 안테나 쌍의 각 안테나에서 수신된 무선 방출에 대한 도착 시간차(time difference of arrival)(TDOA)를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 예로서, 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 안테나 쌍의 각각의 안테나에서 수신된 무선 방출에 대한 도달 각도(angle of arrival)(AoA)를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 지리적 영역에서 무선 방출기를 매핑하는 방법은 지리적 또는 네트워크 지도 데이터에 복수의 무선 방출기에 대한 지리위치의 세트를 오버레이하는(overlaying) 단계를 더 포함한다. 선택적으로, 한 쌍의 안테나에서 복수의 무선 방출기로부터 무선 방출을 수신하여 신호 입력 쌍을 생성하고(예를 들어, 한 쌍의 안테나 중 하나 또는 2개의 안테나는 추가 쌍의 안테나의 하나 또는 2개의 안테나와 동일하거나 다르다) 및 상관 수신기(correlative receiver)를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치(geolocations)의 세트를 결정하기 위해 신호 입력 쌍을 처리하는 프로세스는, 시간이 지남에 따라 복수의 무선 방출기의 지리위치를 추적할 수 있도록 시간이 지남에 따라 한 번 이상 반복될 수 있다.In some examples, processing a signal input pair using a correlated receiver may include determining a time difference of arrival (TDOA) for wireless emissions received at each antenna of the antenna pair. By way of example, processing a signal input pair using a correlated receiver may include determining the angle of arrival (AoA) for radio emissions received at each antenna of the antenna pair. In some examples, a method of mapping wireless emitters in a geographic area further includes overlaying a set of geolocations for a plurality of wireless emitters onto geographic or network map data. Optionally, receive radio emissions from a plurality of radio emitters at a pair of antennas to generate a signal input pair (e.g., one or two antennas of a pair of antennas are connected to one or two antennas of a further pair of antennas) The process of processing pairs of signal inputs to determine a set of geolocations of a plurality of wireless emitters using a (same or different from) and a correlation receiver, the This may be repeated one or more times over time to allow geolocation to be tracked.

일부 예에서, 상관 수신기는 다양한 무선 방출을 수신하기 위해 서로 다른 안테나를 사용할 수 있거나 동일한 안테나가 사용될 수 있다. 예를 들어, 3개 이상의 안테나 그룹은 다양한 무선 방출을 수신하기 위한 서로 다른 안테나 쌍을 제공하기 위해 서로 다른 쌍별 조합으로 사용될 수 있다. 일부 경우에, 무선 방출은 3개 이상의 안테나에서 수신될 수 있으며, 이는 예를 들어 보다 정확한 지리위치 정보를 제공하기 위해 상관 수신기에 의해 처리하기 위한 서로 다른 신호 쌍을 제공하기 위해 서로 다른 조합으로 쌍을 이룰 수 있다.In some examples, correlated receivers may use different antennas or the same antenna may be used to receive various wireless emissions. For example, groups of three or more antennas may be used in different pairwise combinations to provide different antenna pairs for receiving various radio emissions. In some cases, radio emissions may be received from three or more antennas, which are paired in different combinations to provide different signal pairs for processing by a correlation receiver, for example to provide more accurate geolocation information. can be achieved.

상관 수신기는 라디오 주파수 방출(radio frequency emission)의 자연 소스와 같은 노이즈로 인한 간섭을 줄이거나 제거하기 위해 신호 입력을 처리하는 데 유용할 수 있다.Correlated receivers can be useful for processing signal input to reduce or eliminate interference from noise, such as natural sources of radio frequency emissions.

일부 예에서, 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 신호 입력 쌍의 주기적 자기상관 함수(cyclic autocorrelation function) 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하는 것을 포함한다. 선택적으로, 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 노이즈를 제거하는 것을 포함한다.In some examples, processing a signal input pair using a correlation receiver includes determining a cyclic autocorrelation function or spectral correlation function of the signal input pair. Optionally, processing the signal input pair using a correlation receiver includes removing noise using a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function.

상관 수신기는 신호 입력 쌍을 분석함으로써 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형을 결정하는 데 유용할 수 있다. 예를 들어 방출 서명(emission signatures)을 결정되고 다른 무선 방출기의 클래스 또는 유형에 대해 알려진 방출 서명과 비교될 수 있고, 및 이 정보는 선택적으로 복수의 무선 방출기에 대한 지리위치 정보와 쌍을 이룰 수 있다.A correlation receiver may be useful in determining the class or type of a plurality of wireless emitters by analyzing signal input pairs. For example, emission signatures may be determined and compared to known emission signatures for other classes or types of wireless emitters, and this information may optionally be paired with geolocation information for a plurality of wireless emitters. there is.

또 다른 예에서, 지리적 영역에서 복수의 무선 방출기를 매핑하는 방법은, 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트(set of signal inputs)를 획득하는(obtaining) 단계; 상관 수신기를 사용하여 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 신호 입력의 세트를 처리하는(processing) 단계; 및 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 하나 이상의 안테나는 상관 수신기에 직접 연결된다. 선택적으로, 하나 이상의 안테나는 상관 수신기로부터 원격에 위치된다.In another example, a method of mapping a plurality of wireless emitters in a geographic area includes obtaining a set of signal inputs corresponding to wireless emissions from the plurality of wireless emitters received at three or more antennas. obtaining step; Processing the set of signal inputs using a correlation receiver to determine a plurality of periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs of the set of signal inputs; and determining a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function. Optionally, one or more antennas are connected directly to the correlated receiver. Optionally, one or more antennas are located remote from the correlated receiver.

선택적으로, 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하는 것은 복수의 무선 방출기의 속도 세트를 결정하는 것을 포함한다.Optionally, determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters includes determining the set of velocities of the plurality of wireless emitters.

유리하게는, 여기에 설명된 방법은, 실시간으로 또는 실질적으로, 예를 들어 무선 방출의 수신의 짧은 시간(예를 들어, 10초 이하, 5초 이하, 또는 1초 이하)과 같은, 실시간으로, 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하는 것을 허용한다. 또한, 이 측면의 방법은 특정 지리적 영역에서 검출 가능한 모든 방출기의 지리위치를 동시에 결정하는 데 사용될 수 있다.Advantageously, the methods described herein are performed in real time or substantially in real time, e.g., over a short period of time (e.g., 10 seconds or less, 5 seconds or less, or 1 second or less) of reception of the wireless emissions. , which allows determining a set of geolocations of multiple wireless emitters. Additionally, this aspect of the method can be used to simultaneously determine the geolocation of all detectable emitters in a specific geographic area.

선택적으로, 방법은 지리적, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리적, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 지리위치의 세트를 오버레이하는(overlaying) 단계를 더 포함할 수 있다.Optionally, the method may further include overlaying the geographic, network or symbolic map or set of geographic locations on the geographic, network or symbolic map data.

선택적으로, 이 측면의 방법은 지리위치의 세트 또는 그 서브세트(subset)를 원격 서버로 전송하는(transmitting) 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 방출기(emitter)의 지리위치가 결정되고 선택적으로 시간의 함수로 추적될 수 있다.Optionally, this aspect of the method may further include transmitting the set of geolocations, or a subset thereof, to a remote server. In this way the geolocation of the emitter can be determined and optionally tracked as a function of time.

복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하기 위해, 상관 수신기는 쌍 방식(pair-wise fashion)으로 신호 입력을 처리할 수 있다. 예를 들어, 2개의 안테나에서 수신 신호에 대응하는 제1 신호 입력 쌍(first pair of signal inputs)이 처리될 수 있고, 2개의 안테나에서 수신 신호에 대응하는 제2 신호 입력 쌍(second pair of signal inputs)이 처리될 수 있으며, 2개의 안테나에서 수신 신호에 대응하는 제3 신호 입력 쌍(third pair of signal inputs)이 처리될 수 있다. 3개의 안테나 A1, A2, A3를 사용하면, 세 쌍이 채용될 수 있다: A1와 A2, A2와 A3, A1와 A3. 일부 예에서, 신호 입력의 세트를 처리하는 것은, 3개 이상의 안테나에서 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상관 수신기를 사용하여 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 여러 쌍의 신호 입력을 처리하는 것; A correlation receiver may process the signal input in a pair-wise fashion to determine a set of geolocations of a plurality of wireless emitters. For example, a first pair of signal inputs corresponding to received signals from two antennas may be processed, and a second pair of signal inputs corresponding to received signals from two antennas may be processed. inputs) may be processed, and a third pair of signal inputs corresponding to signals received from the two antennas may be processed. Using three antennas A1, A2, and A3, three pairs can be employed: A1 and A2, A2 and A3, and A1 and A3. In some examples, processing a set of signal inputs may involve using a correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving wireless emissions from three or more antennas. Processing the signal input of the pair;

시간 지연의 세트(set of time delays)를 사용하여 3개 이상의 안테나에서 무선 방출의 도달 각도의 세트(set of angles of arrival)를 결정하는 것; 그리고 도달 각도의 세트를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트(set of geolocations)를 결정하는 것을 포함한다. 적어도 세 세트의 도달 각도를 결정함으로써 각 무선 방출기의 위치를 정확히 찾아낼 수 있다.determining a set of angles of arrival of radio emissions from three or more antennas using a set of time delays; and determining a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the set of angles of arrival. By determining at least three sets of angles of arrival, the location of each radio emitter can be pinpointed.

일부 예에서, 각 무선 방출기에 대한 추가 정보는 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수로부터 유도될 수 있으며, 이는 시간에 따라 무선 방출기를 핑거프린팅(set of geolocations) 및/또는 추적하는 데 선택적으로 유용할 수 있다. 일부 예에서, 방법은 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하는(analyzing) 단계를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 지리위치의 세트와 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트는 지리, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 중첩될 수 있다.In some examples, additional information about each wireless emitter may be derived from a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function, which may optionally be useful for fingerprinting and/or tracking the wireless emitter over time. You can. In some examples, the method may further include analyzing one or more of the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function to identify a set of classes or types of a plurality of wireless emitters. Optionally, a set of geolocations and a set of classes or types of a plurality of wireless emitters may be overlaid on a geographic, network or symbolic map or geographic, network or symbolic map data.

일부 예에서, 방법의 다양한 부분이 한 번 이상 반복될 수 있다. 예를 들어, 방법은 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 새로운 신호 입력의 세트를 획득하는 것을 한 번 이상 반복하는 단계; 상관 수신기를 사용하여 새로운 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 새로운 신호 입력의 세트를 처리하는 단계; 및 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 새로운 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 복수의 무선 방출기의 새로운 지리위치의 세트를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 설명된 방법은 시간에 걸쳐 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트 및 하나 이상의 새로운 지리위치의 세트를 추적할 수 있다.In some examples, various portions of the method may be repeated one or more times. For example, the method may include repeating one or more times obtaining a new set of signal inputs corresponding to wireless emissions from a plurality of wireless emitters received at three or more antennas; Processing the set of new signal inputs using a correlation receiver to determine a plurality of new periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs among the set of new signal inputs; and determining a new set of geolocations of the plurality of wireless emitters using a new periodic autocorrelation function or a new spectral correlation function. In this way, the methods described herein can track a set of geolocations of a plurality of wireless emitters and a set of one or more new geolocations over time.

다른 측면에서, 지리적 영역에서 복수의 무선 방출기를 매핑하는 시스템이 설명된다. 이 측면의 예시적인 시스템은 상관 수신기(correlative receiver); 및 상관 수신기와 데이터 통신하도록 위치하는 3개 이상의 안테나(antennas), 및 상관 수신기와도 데이터 통신하는 하나 이상의 프로세서(processors)를 포함한다. 매핑을 달성하기 위해, 상관 수신기는, 신호 입력의 세트의 복수의 신호 입력 쌍에 대해 복수의 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해, 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트를 처리하도록 구성될 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 지리위치의 세트를 결정한다.In another aspect, a system for mapping a plurality of wireless emitters in a geographic area is described. Exemplary systems of this aspect include a correlation receiver; and three or more antennas positioned in data communication with the correlation receiver, and one or more processors also in data communication with the correlation receiver. To achieve the mapping, a correlation receiver may determine a plurality of periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs of a set of signal inputs. It may be configured to process a set of signal inputs corresponding to wireless emissions. Additionally, the one or more processors may be configured to determine a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function. Optionally, determine a set of geographic locations.

복수의 무선 방출기는 복수의 무선 방출기의 속도 세트를 결정하는 단계를 포함한다.The plurality of wireless emitters includes determining a speed set of the plurality of wireless emitters.

선택적으로, 하나 이상의 안테나는 상관 수신기에 직접 결합된다. 선택적으로, 하나 이상의 안테나는 상관 수신기로부터 원격에 위치된다. 선택적으로, 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하는 것은 실시간으로 또는 실질적으로 실시간으로 발생한다.Optionally, one or more antennas are coupled directly to the correlated receiver. Optionally, one or more antennas are located remote from the correlated receiver. Optionally, determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters occurs in real time or substantially real time.

일부 예에서, 동작을 수행하도록 구성된 상관 수신기는 다양한 신호가 요소의 배치에 따라 생성 및/또는 처리되도록 상관 수신기의 요소를 특정 구성으로 배치하는(arranging) 것을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 상관 수신기 및/또는 동작을 수행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서는 프로세서 실행가능 명령들과 같은 명령들로 이들 구성요소를 프로그래밍하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 하나 이상의 비일시적 프로세서 판독가능 저장 매체에 선택적으로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 동작을 수행하게 하는 것이다.In some examples, a correlation receiver configured to perform an operation may include arranging elements of the correlation receiver in particular configurations such that various signals are generated and/or processed depending on the arrangement of the elements. In some examples, the correlation receiver and/or one or more processors configured to perform the operations may include programming these components with instructions, such as processor-executable instructions, which may be stored in one or more non-transitory processor-readable stores. It can be selectively stored on a medium and, when executed by a processor, causes the processor to perform an operation.

일부 예에서, 하나 이상의 프로세서는 지리적, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리적, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 지리위치의 세트를 오버레이하도록 추가로 구성된다. 선택적으로, 하나 이상의 프로세서는 지리위치의 세트 또는 그 서브세트를 원격 서버로 전송하도록 추가로 구성된다.In some examples, the one or more processors are further configured to overlay a geographic, network, or symbolic map or set of geolocations on geographic, network, or symbolic map data. Optionally, the one or more processors are further configured to transmit the set or subset of geolocations to a remote server.

일부 예에서, 신호 입력의 세트를 처리하는 것은, 3개 이상의 안테나에서 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상관 수신기를 사용하여 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 여러 쌍의 신호 입력을 처리하는 것; 시간 지연의 세트(set of time delays)를 사용하여 3개 이상의 안테나에서 무선 방출의 도달 각도의 세트(set of angles of arrival)를 결정하는 것; 그리고 도달 각도의 세트를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트(set of geolocations)를 결정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 하나 이상의 프로세서는 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하도록 더 구성된다. 선택적으로, 하나 이상의 프로세서는, 지리위치의 세트와 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 지리, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 중첩하도록 더 구성된다.In some examples, processing a set of signal inputs may involve using a correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving wireless emissions from three or more antennas. Processing the signal input of the pair; determining a set of angles of arrival of radio emissions from three or more antennas using a set of time delays; and determining a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the set of angles of arrival. In some examples, the one or more processors are further configured to analyze one or more of the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function to identify a set of classes or types of the plurality of wireless emitters. Optionally, the one or more processors are further configured to superimpose the set of geolocations and the set of classes or types of the plurality of wireless emitters onto the geographic, network or symbolic map or geographic, network or symbolic map data.

일부 예에서, 상관 수신기는 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 새로운 신호 입력의 세트를 획득하는 것; 및 상관 수신기를 사용하여 새로운 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍(pairs of signal input)에 대한 복수의 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 새로운 신호 입력의 세트를 처리하는 것을 한 번 이상 반복하도록 더 구성된다. 일부 예에서, 하나 이상의 프로세서는 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 새로운 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 복수의 무선 방출기의 새로운 지리위치의 세트를 결정하는 것; 및 시간에 걸쳐 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트 및 하나 이상의 새로운 지리위치의 세트를 추적하는 것을 한 번 이상 반복하도록 더 구성된다.In some examples, a correlation receiver may be configured to obtain a new set of signal inputs corresponding to wireless emissions from a plurality of wireless emitters received at three or more antennas; and processing the set of new signal inputs using the correlation receiver to determine a plurality of new periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for the plurality of pairs of signal inputs. It is further configured to repeat more than once. In some examples, the one or more processors are configured to determine a new set of geolocations of the plurality of wireless emitters using a new periodic autocorrelation function or a new spectral correlation function; and repeat one or more times tracking the set of geolocations of the plurality of wireless emitters and one or more new sets of geolocations over time.

본 발명에 의해 종래 기술에 비해 많은 이점이 달성된다. 예를 들어, 설명된 측면은 RF 입력 신호의 내용을 디코딩하는 능력을 요구하지 않고 실시간으로 송신기의 위치와 유형을 수동적으로 추적할 수 있는 무선 주파수(RF) 입력 신호의 실시간 처리를 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 많은 이점 및 특징과 함께 본 발명의 이러한 실시예 및 기타 실시예는 아래의 내용 및 첨부된 도면과 관련하여 더 자세히 설명된다.Many advantages are achieved by the present invention over the prior art. For example, aspects described include methods and systems for real-time processing of radio frequency (RF) input signals that can passively track the location and type of transmitter in real time without requiring the ability to decode the content of the RF input signal. provides. These and other embodiments of the invention, along with their many advantages and features, are described in more detail below and with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에 설명된 측면은 또한, 교통 참가자(traffic participants)의 액티브 방출(active emissions) 또는 방출 반사(emission reflections)를 관찰함으로써 자율 차량(autonomous vehicle)이 사용하기 위한 교통 참가자에 대한 위치 및 특성을 매핑하는 개시된 시스템 및 방법의 특정 적용과 함께, 무선 방출기의 매핑 및 분류 분야와 무선 방출기로부터의 방출의 반사에 관한 것이다.Aspects described herein also provide for determining the location and characteristics of traffic participants for use by autonomous vehicles by observing the active emissions or emission reflections of traffic participants. It relates to the field of mapping and classification of wireless emitters and reflections of emissions from wireless emitters, with specific applications of the disclosed systems and methods for mapping.

한 측면에 따르면, 교통 참가자(traffic participants)의 지리위치를 결정하는 방법이 제공된다. 방법은 한 쌍의 안테나에서 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출을 수신함으로써 신호 입력 쌍을 생성하는 단계; 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치 및 속도측정 정보(velocimetry information)의 세트를 결정하기 위해 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 단계를 포함한다. 선택적으로 방법은 한 쌍의 안테나에서 복수의 교통 참가자와 연관된 추가 무선 방출을 수신함으로써 추가 신호 입력 쌍을 생성하는 단계; 및 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치 또는 속도측정 정보의 추가 세트를 결정하기 위해 상관 수신기를 사용하여 추가 신호 입력 쌍을 처리하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 방법은 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치의 다중 세트 및 이들 사이의 시간차에 기초하여 복수의 교통 참가자에 대한 속도측정 정보(예를 들어, 속도 벡터)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 추가적인 신호 쌍은, 예를 들어, 이전 신호 입력 쌍을 수신하는 데 사용된 안테나로부터 옮겨진 적어도 하나의 안테나 또는 적어도 하나의 다른 안테나를 사용하여 추가적인 신호 입력 쌍을 수신함으로써, 복수의 교통 참가자에 대한 보다 정확한 지리위치 및 속도측정 정보를 결정하는 데 사용될 수 있다.According to one aspect, a method for determining the geographic location of traffic participants is provided. The method includes generating a pair of signal inputs by receiving radio emissions associated with a plurality of traffic participants at a pair of antennas; and processing the signal input pairs using a correlation receiver to determine a set of geolocation and velocimetry information for a plurality of traffic participants. Optionally, the method includes generating additional signal input pairs by receiving additional wireless emissions associated with a plurality of traffic participants at a pair of antennas; and processing the additional signal input pairs using a correlation receiver to determine an additional set of geolocation or speedometry information for the plurality of traffic participants. Optionally, the method may include determining speed measurement information (e.g., speed vectors) for a plurality of traffic participants based on multiple sets of geographic locations for the plurality of traffic participants and time differences between them. . In some examples, the additional signal pair may be connected to the plurality of traffic signals, for example, by receiving the additional signal input pair using at least one different antenna or at least one antenna that has been moved from the antenna used to receive the previous signal input pair. It can be used to determine more accurate geolocation and speed measurement information for participants.

지리위치 및 속도 정보는, 다른 교통 참가자와 그들의 속도 및 예측 경로를 인식하고 검출하기 위한 교통 환경에 대한 정보를 제공하는 것과 같이, 자율 차량에 제공되고 사용될 수 있다. 예시적인 교통 참가자에는 차량(예: 내연기관 차량, 전기 구동 차량, 자전거), 보행자 등이 포함되지만 이에 국한되지는 않다.Geolocation and speed information may be provided and used by autonomous vehicles, such as providing information about the traffic environment to recognize and detect other traffic participants and their speeds and predicted routes. Exemplary traffic participants include, but are not limited to, vehicles (e.g., internal combustion engine vehicles, electric-powered vehicles, bicycles), pedestrians, etc.

일부 예에서, 교통 참가자와 연관된 무선 방출은 교통 참가자의 무선 방출기에 의해 생성된 무선 방출을 포함한다. 예를 들어, 이러한 무선 방출기는 예를 들어 충돌 변환기(collision transducer), 주차 방출기(parking emitter), 무선 라디오 송신기(wireless radio transmitter) 등과 같은 차량의 구성요소일 수 있다. 일부 예에서, 이러한 무선 방출기는 차량 운전자 또는 승객이 휴대하는 무선 장치(wireless device)일 수 있다. 일부 예에서, 이러한 무선 방출기는 보행자가 소지한 무선 장치일 수 있다.In some examples, wireless emissions associated with a traffic participant include wireless emissions generated by the traffic participant's wireless emitter. For example, such wireless emitters may be components of a vehicle, such as collision transducers, parking emitters, wireless radio transmitters, etc. In some examples, such wireless emitter may be a wireless device carried by the driver or passenger of the vehicle. In some examples, such wireless emitters may be wireless devices carried by pedestrians.

그러나 일부 예에서, 교통 참가자는 무선 방출을 생성하는 무선 장치를 휴대하거나 포함하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 교통 참가자와 연관된 무선 방출은 교통 참가자에 의해 반사된 무선 방출을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 무선 방출은 차체에 의해 반사될 수 있다. 선택적으로, 방법은 새로운 무선 방출을 생성하고 새로운 무선 방출을 하나 이상의 트래픽 참가자에게 지향시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 따라서 그런 다음 자신의 무선 장치가 없는 교통 참가자에 대해 결정될 지리위치 및/또는 속도 정보를 안테나 싸에서 수신될 수 있게 하는 반사된 방출을 생성하하도록 한다.However, in some instances, traffic participants may not carry or contain wireless devices that produce wireless emissions. In such cases, the wireless emissions associated with the traffic participants may include wireless emissions reflected by the traffic participants. For example, these radio emissions may be reflected by the vehicle body. Optionally, the method may further include generating new wireless emissions and directing the new wireless emissions to one or more traffic participants, so that the geolocation and/or speed to be determined for traffic participants that do not have wireless devices of their own. It produces reflected emissions that allow information to be received by the antenna.

선택적으로, 상관 수신기 및/또는 안테나 쌍은 교통 참가자인 자율 차량과 같은 자율 차량에 위치된다. 일부 경우에, 방법은 무선 라디오 통신 등에 의해 복수의 교통 참가자의 지리위치 세트와 복수의 교통 참가자의 속도 세트를 교통 참가자인 다른 자율 차량에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.Optionally, the correlated receiver and/or antenna pair is located in an autonomous vehicle, such as an autonomous vehicle that is a traffic participant. In some cases, the method may include providing a set of geolocations of the plurality of traffic participants and a set of speeds of the plurality of traffic participants to another autonomous vehicle that is a traffic participant, such as by wireless radio communication.

일부 예에서, 상관 수신기 및/또는 안테나 쌍은 임의의 교통 참가자의 구성요소가 아니지만 대신 교통 환경 외부의 위치에 배치될 수 있다. 에를 들어, 방법은 무선 라디오 통신 등에 의해 복수의 교통 참가자의 지리위치 세트와 복수의 교통 참가자의 속도 세트를 교통 참가자인 자율 차량에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some examples, a correlated receiver and/or antenna pair may not be a component of any traffic participant but may instead be located at a location outside the traffic environment. For example, the method may further include providing, by wireless radio communication or the like, a set of geolocations of the plurality of traffic participants and a set of speeds of the plurality of traffic participants to the autonomous vehicle that is a traffic participant.

상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 안테나 쌍의 각 안테나에서 수신된 무선 방출에 대한 도착 시간차(time difference of arrival)(TDOA)를 결정하는 것을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예로서, 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 안테나 쌍의 각각의 안테나에서 수신된 무선 방출에 대한 도달 각도(angle of arrival)(AoA)를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 하나의 안테나 쌍에서 무선 방출을 수신함으로써 신호 입력 쌍을 생성하고, 상관 수신기를 사용하여 교통 참가자의 지리위치의 세트를 결정하기 위해 신호 입력 쌍을 처리하는 프로세스는, 모든 교통 참가자의 지리위치를 동시에 결정할 수 있다. 선택적으로, 하나의 안테나 쌍에서 무선 방출을 수신함으로써 신호 입력 쌍을 생성하고, 상관 수신기를 사용하여 복수의 교통 참가자의 지리위치의 세트를 결정하기 위해 신호 입력 쌍을 처리하는 프로세스는, 시간이 지남에 따라 복수의 교통 참가자의 지리위치와 속도를 추적할 수 있도록 한 번 이상 반복될 수 있다.It will be appreciated that processing a signal input pair using a correlated receiver may include determining the time difference of arrival (TDOA) for radio emissions received at each antenna of the antenna pair. By way of example, processing a signal input pair using a correlated receiver may include determining the angle of arrival (AoA) for radio emissions received at each antenna of the antenna pair. Optionally, the process of generating a pair of signal inputs by receiving radio emissions from one antenna pair, and processing the pair of signal inputs using a correlation receiver to determine a set of geolocations of the traffic participants, includes: The location can be determined simultaneously. Optionally, the process of generating a pair of signal inputs by receiving radio emissions from one antenna pair and processing the pair of signal inputs using a correlation receiver to determine a set of geolocations of a plurality of traffic participants over time. This may be repeated more than once to track the geographic location and speed of multiple traffic participants.

일부 예에서, 상관 수신기는 복수의 교통 참가자로부터 무선 방출을 수신하기 위해 서로 다른 안테나를 사용할 수 있거나 동일한 안테나가 사용될 수 있다. 일부 예에서, 상관 수신기는 시간이 지남에 따라 복수의 교통 참가자로부터 무선 방출을 수신하기 위해 서로 다른 안테나를 사용할 수 있거나 동일한 안테나가 사용될 수 있다. 예를 들어, 3개 이상의 안테나 그룹은 다양한 무선 방출을 수신하기 위한 서로 다른 안테나 쌍을 제공하기 위해 서로 다른 쌍별 조합으로 사용될 수 있다. 일부 경우에, 단일 무선 방출은 3개 이상의 안테나에서 수신될 수 있으며, 이는 예를 들어 보다 정확한 지리위치 정보를 제공하기 위해 상관 수신기에 의해 처리될 수 있는 서로 다른 신호 싸을를 제공하기 위해 서로 다른 조합으로 쌍을 이룰 수 있다.In some examples, the correlated receiver may use different antennas or the same antenna may be used to receive wireless emissions from multiple traffic participants. In some examples, a correlated receiver may use different antennas or the same antenna may be used to receive wireless emissions from multiple traffic participants over time. For example, groups of three or more antennas may be used in different pairwise combinations to provide different antenna pairs for receiving various radio emissions. In some cases, a single radio emission may be received by three or more antennas, which combine in different ways to provide different signal packages that can be processed by a correlated receiver, for example to provide more accurate geolocation information. can form a pair.

상관 수신기는 라디오 주파수 방출(radio frequency emission)의 자연 소스와 같은 노이즈로 인한 간섭을 줄이거나 제거하기 위해 신호 입력을 처리하는 데 유용할 수 있다. 일부 예에서, 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 신호 입력 쌍의 주기적 자기상관 함수(cyclic autocorrelation function) 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하는 것을 포함한다. 선택적으로, 상관 수신기를 사용하여 신호 입력 쌍을 처리하는 것은 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 노이즈를 제거하는 것을 포함한다.Correlated receivers can be useful for processing signal input to reduce or eliminate interference from noise, such as natural sources of radio frequency emissions. In some examples, processing a signal input pair using a correlation receiver includes determining a cyclic autocorrelation function or spectral correlation function of the signal input pair. Optionally, processing the signal input pair using a correlation receiver includes removing noise using a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function.

상관 수신기는 신호 입력 쌍을 분석하여 무선 방출기의 클래스(class) 또는 유형을 결정하는 데 유용할 수 있다. 예를 들어 방출 서명(emission signature)은 다양한 클래스 또는 유형의 무선 방출기에 대해 알려진 방출 특성으로 결정되고 비교될 수 있다. Correlation receivers can be useful in determining the class or type of a wireless emitter by analyzing the signal input pair. For example, emission signatures can be determined and compared to known emission characteristics for various classes or types of wireless emitters.

이 정보는 선택적으로 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치 정보와 쌍을 이룰 수 있다.This information may optionally be paired with geolocation information for multiple traffic participants.

일 측면에서, 본 발명은 자율 차량에 대한 명령들을 결정하는 데 사용하기 위해 자율 차량에 의해 교통 참가자 위치 및 속도측정 정보를 결정하는 방법을 제공한다. 일부 예에서, 이 측면의 방법은 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트를 획득하는(obtaining) 단계; 상관 수신기를 사용하여 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 신호 입력의 세트를 처리하는(processing) 단계; 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치 및/또는 속도측정 정보의 세트를 결정하는(determining) 단계; 그리고 자율 차량에 대한 내비게이션 명령들을 결정하기 위해 자율 차량의 데이터 프로세서에 의한 지리위치 및/또는 속도측정 정보의 세트를 사용하는(using) 단계를 포함한다. 일부 예에서, 상관 수신기는 자율 차량의 구성 요소일 수 있으며, 자율 차량은 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자에 대응하지만, 다른 예에서는 자율 차량으로부터 원격으로 상관 수신기를 채용할 수 있다. 예에서, 교통 참가자와 연관된 무선 방출은 차량 내 또는 보행자가 소지한 무선 방출기와 같은 교통 참가자의 무선 방출기에 의해 생성된 무선 방출을 포함할 수 있다. 선택적으로, 교통 참가자와 연관된 무선 방출은 교통 참가자에 의해 반사된 무선 방출을 포함한다.In one aspect, the present invention provides a method for determining traffic participant location and speed measurement information by an autonomous vehicle for use in determining commands for the autonomous vehicle. In some examples, the method of this aspect includes obtaining a set of signal inputs corresponding to wireless emissions associated with a plurality of traffic participants received at three or more antennas; Processing the set of signal inputs using a correlation receiver to determine a plurality of periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs of the set of signal inputs; determining a set of geolocation and/or speed measurement information for a plurality of traffic participants using a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function; and using the set of geolocation and/or speed measurement information by a data processor of the autonomous vehicle to determine navigation commands for the autonomous vehicle. In some examples, the correlation receiver may be a component of an autonomous vehicle, where the autonomous vehicle corresponds to a traffic participant among a plurality of traffic participants, while in other examples the correlation receiver may employ a correlation receiver remotely from the autonomous vehicle. In an example, wireless emissions associated with a traffic participant may include wireless emissions generated by the traffic participant's wireless emitters, such as wireless emitters in vehicles or carried by pedestrians. Optionally, the wireless emissions associated with the traffic participants include wireless emissions reflected by the traffic participants.

본 명세서에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 상관 수신기는 방출에 관한 정보를 획득하기 위해 신호 입력을 처리하는 데 사용될 수 있다. 예에서, 신호 입력의 세트를 처리하는 것은, 3개 이상의 안테나에서 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상관 수신기를 사용하여 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 복수의 신호 입력 쌍을 처리하는 것; 시간 지연의 세트(set of time delays)를 사용하여 3개 이상의 안테나에서 무선 방출의 도달 각도의 세트(set of angles of arrival)를 결정하는 것; 그리고 도달 각도의 세트를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트(set of geolocations)를 결정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 이 측면의 방법은 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하는(analyzing) 단계를 더 포함할 수 있다.As described in more detail herein, a correlation receiver can be used to process the signal input to obtain information about the emissions. In an example, processing a set of signal inputs may include receiving a plurality of signals from different pairs of three or more antennas using a correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving wireless emissions from the three or more antennas. Processing signal input pairs; determining a set of angles of arrival of radio emissions from three or more antennas using a set of time delays; and determining a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the set of angles of arrival. In some examples, the method of this aspect may further include analyzing one or more of a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function to identify a set of classes or types of a plurality of wireless emitters.

일부 경우에, 자율 차량에 사용하기 위해 보다 정확한 지리위치가 유용하거나 바람직하다. 이러한 경우 추가 신호 입력을 획득할 수 있다. 예를 들어,In some cases, more accurate geolocation is useful or desirable for use in autonomous vehicles. In this case, additional signal input can be obtained. for example,

방법은 획득하는 단계 및 처리하는 단계를 한 번 이상 반복하는 단계 및 복수의 교통 참가자에 대한 추가적인 또는 보다 정확한 지리위치 및 속도측정 정보를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include repeating the obtaining and processing steps one or more times and determining additional or more accurate geolocation and speed measurement information for a plurality of traffic participants.

일부 경우에, 교통 참가자는 무선 방출기를 포함하지 않을 수 있지만, 여기에 설명된 기술을 사용하여 그러한 교통 참가자를 추적하는 것이 여전히 바람직하고 가능할 수 있다. 예를 들어, 무선 방출은 교통 참가자(예: 차체 또는 기타 구성 요소 외부)로부터 반사될 수 있으며, 이러한 반사 방출은 신호 입력을 생성하는 데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 방법은 새로운 무선 방출을 생성하고 새로운 무선 방출을 복수의 트래픽 참가자에게 지향시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 무선 방출은 적어도 하나의 트래픽 참가자로부터의 새로운 무선 방출의 반사를 포함한다.In some cases, traffic participants may not contain wireless emitters, but it may still be desirable and possible to track such traffic participants using the techniques described herein. For example, radio emissions may be reflected from traffic participants (e.g., outside a vehicle body or other component), and these reflected emissions may be used to generate signal input. In some examples, the method may further include generating new wireless emissions and directing the new wireless emissions to a plurality of traffic participants, wherein the wireless emissions include reflections of the new wireless emissions from at least one traffic participant. .

상관 수신기가 자율 차량으로부터 멀리 떨어져 있는 경우, 방법은 자율 차량에 대한 명령들을 결정하거나 적용하는 데 사용하기 위해 지리위치 및 속도측정 정보 세트를 자율 차량에 무선으로 전송하는(transmitting) 단계를 더 포함할 수 있다. 모든 차량이 상관 수신기를 포함하는 것은 아니지만, 여전히 정보의 이점을 누릴 수 있으므로 지리위치 및 속도측정 정보를 다른 자율 차량과 공유하는 데 일부 방법이 사용될 수 있다. 일부 예에서, 방법은 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자에 대응하는 다른 자율 차량에 지리위치 및 속도측정 정보의 세트를 제공하는 단계를 포함하거나 더 포함할 수 있다.If the correlation receiver is remote from the autonomous vehicle, the method may further include wirelessly transmitting a set of geolocation and velocity information to the autonomous vehicle for use in determining or applying commands to the autonomous vehicle. You can. Some methods could be used to share geolocation and speedometry information with other autonomous vehicles, as not all vehicles will include correlation receivers, but still benefit from the information. In some examples, the method may include or further include providing a set of geolocation and speed measurement information to another autonomous vehicle corresponding to a traffic participant in the plurality of traffic participants.

또 다른 측면에서, 교통 참가자 위치 및 속도측정 정보를 결정하는 시스템과 같은 시스템이 여기에 설명된다. 이 측면의 예시적인 시스템은 3개 이상의 안테나(antennas), 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 트래픽 참가자와 연관된 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트를 처리하도록 구성된 상관 수신기 같은, 3개 이상의 안테나와 데이터 통신을 하는 위치에 있는 상관 수신기(correlative receiver), 하나 이상의 프로세서(processors)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치 및/또는 속도측정 정보의 세트를 결정하고; 및 지리위치 및/또는 속 측정 정보의 세트를 사용하여 자율 차량에 대한 내비게이션 지침을 결정하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 상관 수신기 및 하나 이상의 프로세서는 자율 차량의 구성요소이다.In another aspect, a system is described herein, such as a system for determining traffic participant location and speed measurement information. An exemplary system of this aspect may include three or more antennas, a plurality of periodic autocorrelation functions or a spectral correlation function for a plurality of pairs of signal inputs among a set of signal inputs. It may include a correlation receiver positioned in data communication with three or more antennas, one or more processors, such as a correlation receiver configured to process a set of signal inputs corresponding to radio emissions associated with traffic participants. there is. The one or more processors determine a set of geolocation and/or speedometry information for a plurality of traffic participants using a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function; and determine navigation instructions for the autonomous vehicle using the set of geolocation and/or geometric information. Optionally, the correlation receiver and one or more processors are components of the autonomous vehicle.

선택적으로, 상관 수신기와 하나 이상의 프로세서는 자율 차량으로부터 원격이고 및 하나 이상의 프로세서는 지리위치 및/또는 속도측정 정보의 세트를 자율 차량에 전송하도록 추가로 구성될 수 있다.Optionally, the correlation receiver and the one or more processors may be remote from the autonomous vehicle and the one or more processors may be further configured to transmit a set of geolocation and/or velocity information to the autonomous vehicle.

일부 예에서, 동작을 수행하도록 구성된 상관 수신기는 다양한 신호가 요소의 배치에 따라 생성 및/또는 처리되도록 상관 수신기의 요소를 특정 구성으로 배치하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 상관 수신기 및/또는 동작을 수행하도록 구성되는 하나 이상의 프로세서는 프로세서 실행가능 명령들과 같은 명령들로 이들 구성요소를 프로그래밍하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 하나 이상의 비일시적 프로세서 판독가능 저장 매체에 선택적으로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금 동작을 수행하게 하는 것이다.In some examples, a correlation receiver configured to perform an operation may include placing elements of the correlation receiver in a particular configuration such that various signals are generated and/or processed depending on the placement of the elements. In some examples, the correlation receiver and/or one or more processors configured to perform the operations may include programming these components with instructions, such as processor-executable instructions, which may be stored in one or more non-transitory processor-readable stores. It can be selectively stored on a medium and, when executed by a processor, causes the processor to perform an operation.

상관 수신기는 선택적으로 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 트래픽 참가자와 연관된 무선 방사에 대응하는 새로운 신호 입력의 세트를 획득하는 것을 한 번 이상 반복하고; 그리고 상관 수신기를 사용하여 새로운 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍(pairs of signal input)에 대한 복수의 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 새로운 신호 입력의 세트를 처리하는 것을 한 번 이상 반복하도록 더 구성된다. 하나 이상의 프로세서는, 선택적으로 복수의 교통 참가자에 대한 추가적인 또는 보다 정확한 지리위치 및 속도측정 정보를 결정하도록 추가로 구성될 수 있다.The correlation receiver optionally iterates one or more times to obtain a new set of signal inputs corresponding to radio emissions associated with a plurality of traffic participants received from three or more antennas; and using a correlation receiver to process the set of new signal inputs to determine a plurality of new periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for the plurality of pairs of signal inputs. It is further configured to repeat more than once. One or more processors may optionally be further configured to determine additional or more accurate geolocation and speed measurement information for a plurality of traffic participants.

일부 예에서, 신호 입력의 세트를 처리하는 것은, 3개 이상의 안테나에서 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상관 수신기를 사용하여 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 여러 쌍의 신호 입력을 처리하는 것; 시간 지연의 세트(set of time delays)를 사용하여 3개 이상의 안테나에서 무선 방출의 도달 각도의 세트(set of angles of arrival)를 결정하는 것; 그리고 도달 각도의 세트를 사용하여 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트(set of geolocations)를 결정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 하나 이상의 프로세서는 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하도록 더 구성된다.In some examples, processing a set of signal inputs may involve using a correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving wireless emissions from three or more antennas. Processing the signal input of the pair; determining a set of angles of arrival of radio emissions from three or more antennas using a set of time delays; and determining a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the set of angles of arrival. In some examples, the one or more processors are further configured to analyze one or more of the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function to identify a set of classes or types of the plurality of wireless emitters.

선택적으로, 교통 참가자와 연관된 무선 방출은 교통 참가자의 무선 방출기에 의해 생성된 무선 방출을 포함한다. 선택적으로, 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자는 차량 또는 보행자를 포함한다. 선택적으로, 교통 참가자와 연관된 무선 방출은 교통 참가자에 의해 반사된 무선 방출을 포함한다.Optionally, the wireless emissions associated with the traffic participant include wireless emissions generated by the traffic participant's wireless emitters. Optionally, the traffic participant in the plurality of traffic participants includes a vehicle or a pedestrian. Optionally, the wireless emissions associated with the traffic participants include wireless emissions reflected by the traffic participants.

선택적으로, 하나 이상의 프로세서는 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자에 대응하는 하나 이상의 다른 자율 차량에 지리위치 및 속도측정 정보의 세트를 제공하도록 추가로 구성된다.Optionally, the one or more processors are further configured to provide a set of geolocation and speed measurement information to one or more other autonomous vehicles corresponding to a traffic participant in the plurality of traffic participants.

본 실시예 및 본 명세서에 설명된 실시예를 통해 종래 기술에 비해 많은 이점이 달성된다. 예를 들어, 설명된 측면은 RF 입력 신호의 내용을 디코딩하는 능력을 요구하지 않고, 자율 차량 운전 애플리케이션(autonomous driving applications)에서 사용하기 위해 실시간으로 송신기의 위치와 유형을 수동적으로 추적할 수 있는 무선 주파수(RF) 입력 신호의 실시간 처리를 위한 방법 및 시스템을 제공한다.Many advantages are achieved over the prior art through this embodiment and the embodiments described herein. For example, the described aspect is a wireless device that can passively track the location and type of transmitter in real time for use in autonomous driving applications, without requiring the ability to decode the content of the RF input signal. Provides a method and system for real-time processing of frequency (RF) input signals.

많은 이점 및 특징과 함께 예의 이러한 실시예 및 기타 실시예는 아래의 내용 및 첨부된 도면과 관련하여 더 자세히 설명된다.These and other embodiments of the examples, along with their many advantages and features, are described in greater detail with reference to the text below and the accompanying drawings.

본 개시의 측면은 이제 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 더 완전하게 설명될 것이며, 이는 본 요약, 상세한 설명, 및 구체적으로 논의되거나 개시된 임의의 예시적, 바람직한 및/또는 특정 실시예와 함께 판독되도록 의도된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며; 오히려, 이들 실시예는 단지 예시로서 제공되며, 따라서 본 개시는 철저하고 완전하며 당업자에게 전체 범위를 완전히 전달하게 될 것이다.
도 1은 2개의 서로 다른 안테나에서 무선 방출의 수신과 무선 방출의 도달 각도를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일부 예에 따른 예시적인 상관 수신기 시스템의 개략도를 제공한다.
도 3은 예시적인 주기적 자기상관 함수를 예시하는 3차원 플롯을 제공한다.
도 4는 예시적인 주기적 자기상관 함수를 예시하는 2차원 플롯을 제공한다.
도 5는 시간 지연된 신호에 대한 또 다른 예시적인 주기적 자기상관 함수를 예시하는 2차원 플롯을 제공한다.
도 6은 본 개시의 일부 예에 따른 예시적인 상관 수신기 시스템의 개략도를 제공한다.
도 7은 지리적 영역에 걸쳐 복수의 안테나 시스템 및/또는 상관 수신기 시스템의 분포를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 검출된 무선 방출기의 지리위치를 보여주는 예시 플롯을 제공한다.
도 9는 방출기 특성과 중첩된 검출된 무선 방출기의 지리위치를 보여주는 예시 플롯을 제공한다.
도 10은 본 개시의 일부 예에 따라 지리적 영역에서 복수의 무선 방출기를 매핑하는 방법을 상세히 설명하는 단순화된 흐름도를 제공한다.
도 11은 복수의 교통 참가자 및 교통 참가자의 지리위치 결정을 위해 사용되는 상관 수신기 시스템의 사용에 대한 개략도를 제공한다.
도 12는 본 개시의 일부 예에 따라 교통 참가자 위치 및/또는 속도측정을 결정하는 방법을 자세히 설명하는 단순화된 흐름도를 제공한다.
도 13은 본 개시의 일부 예에 따라 교통 참가자 위치 및/또는 속도측정을 결정하는 방법을 자세히 설명하는 단순화된 흐름도를 제공한다.
Aspects of the disclosure will now be more fully described below with reference to the accompanying drawings, which are to be read in conjunction with this summary, the detailed description, and any exemplary, preferred and/or specific embodiments specifically discussed or disclosed. It is intended. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein; Rather, these embodiments are provided by way of example only, so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey its entire scope to those skilled in the art.
Figure 1 is a schematic diagram showing the angle of arrival of radio emissions and the reception of radio emissions from two different antennas.
2 provides a schematic diagram of an example correlated receiver system in accordance with some examples of the present disclosure.
Figure 3 provides a three-dimensional plot illustrating an example periodic autocorrelation function.
Figure 4 provides a two-dimensional plot illustrating an example periodic autocorrelation function.
Figure 5 provides a two-dimensional plot illustrating another example periodic autocorrelation function for a time-delayed signal.
6 provides a schematic diagram of an example correlated receiver system according to some examples of the present disclosure.
7 schematically depicts the distribution of multiple antenna systems and/or correlated receiver systems over a geographic area.
Figure 8 provides an example plot showing the geographic location of detected wireless emitters.
Figure 9 provides an example plot showing the geolocation of detected wireless emitters overlaid with emitter characteristics.
FIG. 10 provides a simplified flow diagram detailing a method for mapping a plurality of wireless emitters in a geographic area in accordance with some examples of the present disclosure.
Figure 11 provides a schematic diagram of the use of a plurality of traffic participants and a correlation receiver system used to determine the geolocation of the traffic participants.
12 provides a simplified flow diagram detailing a method for determining traffic participant location and/or speed measurements in accordance with some examples of the present disclosure.
FIG. 13 provides a simplified flow diagram detailing a method for determining traffic participant location and/or speed measurements in accordance with some examples of the present disclosure.

무선 방출기(예: 휴대폰 또는 기타 무선 주파수 장치)에 의해 발생하는 전자기(예: 무선 주파수) 방출은 일반적으로 무선 방출기에 의해 방송되고 적절한 기지국(예: 셀 타워)에 의해 수신된다. 무선 서비스 제공업체는, 셀룰러 서비스 제공업체와 마찬가지로 자사 네트워크에서 동작하는 무선 방출기가 전송한 내용을 수신하고, 암호를 해독하고, 디코딩할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 이를 통해 무선 공급자는 전송의 데이터 콘텐츠에 대한 액세스를 포함하여 무선 방출기에 의해 방송되는 신호에 대한 풍부한 정보를 획득할 수 있다. 경우에 따라 무선 방출기는 글로벌 포지셔닝 새털라이트(Global Positioning Satellite)(GPS)로부터 전송을 수신하는 등의 방식으로 자체 위치를 찾을 수 있으며, 이 정보는 전송 시 데이터 콘텐츠로 무선 서비스 공급자에게 제공될 수 있다. 무선 서비스 제공업체는 GPS 위치 정보를 사용하는 것 외에도 여러 기지국을 사용하여 방출기에 대한 삼각측량 위치 정보를 획득할 수도 있다.Electromagnetic (e.g. radio frequency) emissions generated by a wireless emitter (e.g. a cell phone or other radio frequency device) are typically broadcast by the radio emitter and received by an appropriate base station (e.g. a cell tower). Wireless service providers, like cellular service providers, have the ability to receive, decipher, and decode transmissions from wireless emitters operating on their network. This allows wireless providers to obtain rich information about the signals broadcast by wireless emitters, including access to the data content of the transmissions. In some cases, a wireless emitter may be able to locate itself, for example, by receiving transmissions from a Global Positioning Satellite (GPS), and this information may be provided to the wireless service provider as data content in the transmission. . In addition to using GPS location information, wireless service providers can also use multiple base stations to obtain triangulation location information for emitters.

전송의 신호 내용이나 서비스 제공자의 네트워크에 접근하지 않으면, 밀집된 지리적 영역에 있는 많은 수의 방출기에 대한 위치 정보를 결정하는 것이 어렵거나 비실용적일 수 있다. 일반적으로 방출기 지리위치(emitter geolocation)에는 네트워크 운영자 또는 방출기의 협력이 필요하며, 이러한 협력이 없으면(여러 네트워크 및 방출기에 대한 공동 액세스가 실행 가능하지 않은 경우) 관심 있는 모든 방출기를 매핑하는 것이 불가능하다.Without access to the signal content of the transmission or the service provider's network, it may be difficult or impractical to determine location information for a large number of emitters in a dense geographic area. Emitter geolocation typically requires the cooperation of network operators or emitters, without which it is impossible to map all emitters of interest (unless joint access to multiple networks and emitters is feasible). .

그러나, 무선 방출기는 자신의 전송을 물리적 전자기 방출로 브로드캐스팅하기 때문에, 일반적으로 수신기가 방출기 신호로부터 노이즈과 간섭을 구별할 수 있는 능력이 있는 경우 적절한 검출 범위 내에 위치한 적절한 안테나를 갖춘 모든 시스템에 의해 검출될 수 있다. 이는 정보 콘텐츠를 해독하거나 디코딩하지 않고도 달성될 수 있으며, 이를 통해 무선 방출기에 대한 위치 정보가 방출의 수신 전력, 방출 주파수에 기초하여 결정될 수 있다. 이는 정보 콘텐츠를 해독하거나 디코딩하지 않고도 달성될 수 있으며, 이를 통해 무선 방출기에 대한 위치 정보가 수신 전력 및 방출 주파수에 기초하여 결정될 수 있다. 이러한 시스템에서 알려진 거리만큼 분리된 여러 안테나를 사용하여 방출을 검출할 수 있는 경우, 보다 정확한 위치 정보(예: 삼각 측량 또는 유사한 기술 사용)와 같은 추가 세부 정보를 획득할 수 있다.However, because wireless emitters broadcast their transmissions as physical electromagnetic emissions, they are generally detectable by any system equipped with an appropriate antenna located within an appropriate detection range, provided the receiver has the ability to distinguish noise and interference from the emitter signal. It can be. This can be achieved without deciphering or decoding the information content, whereby location information for a wireless emitter can be determined based on the received power of the emission, the frequency of the emission. This can be accomplished without deciphering or decoding the information content, whereby location information for a wireless emitter can be determined based on the received power and emitting frequency. In such systems, if emissions can be detected using multiple antennas separated by a known distance, additional details, such as more accurate location information (e.g. using triangulation or similar techniques), can be obtained.

모뎀 무선 전송(Modem wireless transmissions)은 일반적으로 디지털 변조 신호(digital modulated signals)를 포함하며, 여기서 디지털 데이터는 위상 시프트 키잉(phase-shift keying)(PSK), 주파수 시프트 키잉(frequency-shift keying)(FSK), 진폭 시프트 키잉(amplitude-shift keying)(ASK), 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation)(QAM) 또는 기타 변조 기술과 같은 키잉 기술(keying techniques)을 사용하는 것과 같은 하나 이상의 변조 기술을 사용하여 인코딩된다. 이러한 변조된 신호는 본질적으로 반복적인 특성을 포함할 수 있으며, 여기에 포함된 기본 데이터는 다양한 기술을 사용하여 인코딩되거나 암호화될 수 있다.Modem wireless transmissions typically include digital modulated signals, where digital data may be expressed as phase-shift keying (PSK), frequency-shift keying ( Using one or more modulation techniques, such as using keying techniques such as FSK, amplitude-shift keying (ASK), Quadrature Amplitude Modulation (QAM), or other modulation techniques. It is encoded. These modulated signals may contain repetitive characteristics in nature, and the underlying data they contain may be encoded or encrypted using a variety of techniques.

더욱이, 다양한 유형의 무선 방출기는 주파수, 대역폭, 변조 유형 또는 속도, 비트 속도 등과 같은 다양한 물리적 특성으로 방출할 것이며, 이는 사용 중인 무선 서비스나 무선 서비스 공급자의 구성에 따라 달라질 수도 있다. 예를 들어, 알려진 무선 방출기 기능을 사용하면, 콘텐츠를 디코딩하거나 해독하지 않고도 물리적 전자기 방출을 검출하여 개별 무선 방출기에 대한 특정 정보를 확인할 수 있다.Moreover, different types of wireless emitters will emit with different physical characteristics such as frequency, bandwidth, modulation type or rate, bit rate, etc., which may vary depending on the wireless service in use or the configuration of the wireless service provider. For example, using known wireless emitter capabilities, specific information about individual wireless emitters can be determined by detecting physical electromagnetic emissions without having to decode or decipher the content.

도시 또는 다른 지리적 영역 전체에 분산된 다수 또는 수백만 개의 무선 방출기를 사용하여, 무선 방출기의 위치를 추적할 수 있도록 안테나 네트워크가 구축될 수 있지만, 그러한 네트워크는 기존 기지국 네트워크(예: 셀룰러 네트워크)와 비교할 수 있으며 안테나 설치를 위해 인프라, 장비 및 물리적 위치에 대한 액세스가 필요하며, 이는 다양한 규정, 프랜차이즈 요구 사항, 소유권 또는 임대 요구 사항 등의 적용을 받을 수 있으며, 이는 그러한 네트워크의 복잡성을 가중시키고 실용성을 제한한다.Using many or millions of wireless emitters distributed throughout a city or other geographic area, a network of antennas can be built to allow tracking the location of the wireless emitters, but such networks are comparable to traditional base station networks (e.g. cellular networks). Installation of antennas may require access to infrastructure, equipment and physical locations, which may be subject to various regulations, franchise requirements, ownership or lease requirements, etc., which adds to the complexity and impracticality of such networks. limit.

본 명세서에 설명된 실시예에 따르면, 이러한 문제를 극복할 수 있는 수신기 클래스가 제공되어 작은 세트의 안테나를 사용하여 지리적 영역 또는 교통 환경에서 많은 무선 방출기를 추적할 수 있다. 예를 들어, 상관 수신기가 사용될 수 있다. 단일 안테나만 포함하는 기존 수신기와 달리 상관 수신기는 적어도 2개의 안테나를 수용하기 위한 2개의 입력을 갖는다. 이는 상관 수신기가 2개의 안테나 입력에서 수신된 방출 신호에 대한 시간차와 2개의 안테나 입력에서 수신된 방출 신호에 대한 도달 주파수 차이를 결정하도록 허용할 수 있으며, 이는 무선 방출기의 정확한 위치 결정을 허용할 수 있다. . 도달 시간 차이가 사용될 수 있고 2개의 안테나 입력에 입사하는 방출 신호의 공격 각도가 서로 유도될 수 있으므로, 이러한 측면은 일부 경우에 상호교환적으로 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 또한, 2개의 안테나 입력으로부터 수신된 방출 신호는, 수신 신호의 방출 특성을 제공하거나 방출기 분류를 돕는 등 수신 신호의 변조 서명을 제공하기 위해, 배경 방출에서 생성된 신호(예: 무선 방출기에 의해 생성된 것과 같은 인공 또는 인공 신호)를 식별하고 추출하기 위해 노이즈(예: 자연 노이즈)을 제거하도록 상관될 수 있다. According to embodiments described herein, a class of receivers is provided that overcomes these problems, allowing tracking of many wireless emitters in a geographic area or traffic environment using a small set of antennas. For example, a correlated receiver may be used. Unlike conventional receivers that contain only a single antenna, correlated receivers have two inputs to accommodate at least two antennas. This can allow the correlated receiver to determine the time difference for the radiated signals received at the two antenna inputs and the frequency of arrival difference for the radiated signals received at the two antenna inputs, which can allow for accurate positioning of the wireless emitter. there is. . It will be appreciated that these aspects may be used interchangeably in some cases, as time-of-arrival differences may be used and angles of attack of radiated signals incident on the two antenna inputs may be derived from each other. Additionally, the emission signals received from the two antenna inputs may be combined with signals generated from background emissions (e.g., generated by wireless emitters) to provide a modulation signature of the received signal, such as to provide emission characteristics of the received signal or to aid in emitter classification. can be correlated to remove noise (e.g. natural noise) to identify and extract signals (such as artificial or man-made signals).

무선 통신에 필요한 일반적인 동작 범위(operational range)를 훨씬 벗어난 거리에서 무선 방출기의 위치와 분류를 결정하기 위해 상관 수신기를 사용하는 것이 가능하다. 이는, 전자기 방출의 데이터가 상관 수신기에 의해 복구될 필요가 없기 때문에, 필요한 신호 대 노이즈비를 효과적으로 줄여, 상관 수신기를 일반적인 수신기에 필요한 것보다 훨씬 더 멀리 위치될 수 있는 경우이며, 이는 일반적으로 무선 방출기와 양방향 링크를 설정하고 결과적으로 종종 무선 방출기에 합리적으로 근접한 위치에 위치된다. 이러한 방식으로, 단일 또는 소규모 세트의 상관 수신기는 지리적 영역이나 지리적 영역의 가장자리에 위치될 수 있으며, 여전히 지리적 영역 전체에 걸쳐 방출기의 위치와 특성을 추적하는 데 유용하다.It is possible to use correlated receivers to determine the location and classification of wireless emitters at distances well outside the typical operational range required for wireless communications. This effectively reduces the required signal-to-noise ratio, since the data from the electromagnetic emissions does not need to be recovered by the correlated receiver, allowing the correlated receiver to be located much further away than would be necessary for a typical receiver, which is typically the case for wireless It establishes a two-way link with the emitter and, as a result, is often located reasonably close to the wireless emitter. In this way, a single or small set of correlated receivers can be located in a geographic region or at the edge of a geographic region and still be useful for tracking the location and characteristics of emitters throughout the geographic region.

유리하게도, 위치 정보는 자율 차량에 의해 사용될 수 있어, 그렇지 않으면 센서 데이터를 사용한 위치 처리(예를 들어, 초음파 거리 측정 등에 의한)로부터 발생할 수 있는 계산 부담을 줄일 수 있다.Advantageously, location information can be used by autonomous vehicles, reducing computational burden that might otherwise result from location processing using sensor data (e.g., by ultrasonic ranging, etc.).

일 측면에서, 무선 통신 장치의 지리위치와 같은 실시간 상관 수신기가 설명된다. 일부 예에서, 실시간 상관 수신기(real-time correlative receiver)는 In one aspect, a real-time correlation receiver, such as a geolocation device, is described. In some examples, a real-time correlation receiver is

10MHz보다 큰 스펙트럼 범위의 라디오-주파수 신호(radio-frequency signals)를 수신할 수 있는 공간적으로 분리된 2개의 안테나에서 유도된 신호 입력(signal inputs); 시간 또는 주파수 영역에서 2개의 신호 입력에 대해 동작하는 실시간 상관기(real-time correlator); 그리고 두 신호 입력 사이의 도달 시간 차이, 2개의 안테나 입력에 입사하는 전자기 방출의 공격 각도, 및/또는 2개의 신호 입력 사이의 도달 주파수 차이 중 하나 이상을 측정하거나 결정하는 프로세서(processor)를 포함한다.Signal inputs derived from two spatially separated antennas capable of receiving radio-frequency signals in a spectral range greater than 10 MHz; A real-time correlator that operates on two signal inputs in the time or frequency domain; and a processor that measures or determines one or more of the difference in time of arrival between the two signal inputs, the angle of attack of electromagnetic radiation incident on the two antenna inputs, and/or the difference in frequency of arrival between the two signal inputs. .

다른 측면에서, 예를 들어 자율 주행 애플리케이션(autonomous driving applications)에 유용할 수 있는 교통 참가자의 지리위치와 같은 실시간 상관 수신기가 설명된다. 일부 예에서 실시간 상관 수신기는 10MHz보다 큰 스펙트럼 범위의 무선 주파수 신호를 수신할 수 있는 공간적으로 분리된 2개의 안테나로부터 유도된 신호 입력; 시간 또는 주파수 영역에서 2개의 신호 입력에 대해 동작하는 실시간 상관기(real-time correlator); 그리고 두 신호 입력 사이의 도달 시간 차이, 2개의 안테나 입력에 입사하는 전자기 방출의 공격 각도, 및/또는 2개의 신호 입력 사이의 도달 주파수 차이 중 하나 이상을 측정하거나 결정하는 프로세서(processor)를 포함한다.In another aspect, real-time correlation receivers, such as the geolocation of traffic participants, which may be useful for example in autonomous driving applications, are described. In some examples, a real-time correlated receiver may include signal inputs derived from two spatially separated antennas capable of receiving radio frequency signals in a spectral range greater than 10 MHz; A real-time correlator that operates on two signal inputs in the time or frequency domain; and a processor that measures or determines one or more of the difference in time of arrival between the two signal inputs, the angle of attack of electromagnetic radiation incident on the two antenna inputs, and/or the difference in frequency of arrival between the two signal inputs. .

유리하게는, 본 명세서에 설명된 실시간 상관 수신기는 자연적으로 발생하는 방출 노이즈 또는 간섭을 제거함으로써 인공 방출을 제거하거나 격리할 수 있다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는 사용자 클래스 또는 방출기 클래스를 식별할 목적으로 이동 및 고정 방출을 분리할 수 있다.Advantageously, the real-time correlation receiver described herein can reject or isolate man-made emissions by removing naturally occurring emission noise or interference. Optionally, the real-time correlation receiver can separate moving and stationary emissions for the purpose of identifying user classes or emitter classes.

일부 예에서, 상관은 스펙트럼 상관을 계산하기 위해 입력 신호를 디지털화하고 푸리에 변환을 계산함으로써 시작되거나 수행된다. 일부 예에서, 상관은 2개의 신호 입력 사이의 지연을 변화시키고, 그 둘을 곱하고, 곱의 시간 적분을 수행함으로써 실현되거나 수행된다.In some examples, the correlation begins or is performed by digitizing the input signal and calculating the Fourier transform to calculate the spectral correlation. In some examples, correlation is realized or performed by varying the delay between two signal inputs, multiplying them, and performing a time integration of the product.

선택적으로, 지연 기능(delay function)은 가변 길이 물리적 도파관(variable length physical waveguide)을 사용하여 구현되거나 수행된다. 선택적으로, 조정 가능한 발진기와 분산 도파관의 조합을 사용하여 지연 기능이 구현되거나 수행될 수 있다. 선택적으로, 곱셈 기능(multiplication function)은 광학 또는 무선 주파수 믹서 요소에 의해 실현되거나 수행된다. 선택적으로, 곱셈 기능은 코히어런트 광학 검출기(coherent optical detector)에 의해 실현되거나 수행된다.Optionally, the delay function is implemented or performed using a variable length physical waveguide. Optionally, a delay function may be implemented or performed using a combination of a tunable oscillator and a distributed waveguide. Optionally, the multiplication function is realized or performed by optical or radio frequency mixer elements. Optionally, the multiplication function is realized or performed by a coherent optical detector.

실시간 상관 수신기의 다양한 출력이 사용될 수 있다. 일부 예에서, 출력은 스펙트럼 상관 함수(spectral correlation function)(SCF) 또는 주기적 자기상관 함수(cyclical autocorrelation function)(CAF)이다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는 방출기의 지리위치와 속도측정을 결정하기 위해 SCF 및 CAF 출력을 생성할 수 있다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는 방출기가 사용 중인 서비스 유형을 식별할 목적으로 SCF 및 CAF 출력을 생성할 수 있다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는 방출기의 물리적 매개변수를 식별할 목적으로 SCF 및 CAF 출력을 생성할 수 있다. 제한 없이, 예시적인 물리적 파라미터는 방출 주파수 및 동작 대역, 변조 주기, 방출을 변조하는 데 사용되는 코딩 유형, 방출을 생성하는 송신기의 스펙트럼 및 시간 응답, 특정 방출기를 포함하는 하드웨어 유형, 또는 방출의 지향성 중 하나 이상을 포함할 수 있다. Various outputs of the real-time correlation receiver may be used. In some examples, the output is a spectral correlation function (SCF) or cyclical autocorrelation function (CAF). Optionally, a real-time correlation receiver can generate SCF and CAF outputs to determine the geolocation and velocity measurements of the emitter. Optionally, the real-time correlation receiver may generate SCF and CAF outputs for the purpose of identifying the type of service the emitter is using. Optionally, the real-time correlation receiver can generate SCF and CAF outputs for the purpose of identifying the physical parameters of the emitter. Without limitation, exemplary physical parameters include the emission frequency and operating band, the modulation period, the type of coding used to modulate the emissions, the spectral and temporal response of the transmitter generating the emissions, the type of hardware comprising the particular emitter, or the directivity of the emissions. It may include one or more of the following.

실시간 상관 수신기는 다양한 무선 주파수에 걸쳐 동작할 수 있다. 일부 예에서 동작 범위는 10kFIz ~ 4GHz이다. 일부 예에서 동작 범위는 10kHz ~ 30GHz이다. 일부 예에서 동작 범위는 10kHz ~ 110GHz이다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는 LTE 스펙트럼 범위에서 동작한다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는 5G 스펙트럼 범위에서 동작한다.Real-time correlation receivers can operate over a variety of radio frequencies. In some examples the operating range is 10kFIz to 4GHz. In some examples the operating range is 10kHz to 30GHz. In some examples the operating range is 10kHz to 110GHz. Optionally, the real-time correlation receiver operates in the LTE spectrum range. Optionally, the real-time correlation receiver operates in the 5G spectrum range.

선택적으로, 실시간 상관 수신기는, 10피트에서 100피트 떨어진 범위의 방출에 대해, 2피트 이상의 지리위치 정확도를 갖거나 제공할 수 있다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는, 100피트에서 1000피트 떨어진 범위의 방출에 대해, 2피트 이상의 지리위치 정확도를 갖거나 제공할 수 있다.Optionally, a real-time correlation receiver may have or provide geolocation accuracy of better than 2 feet for emissions ranging from 10 feet to 100 feet away. Optionally, a real-time correlation receiver may have or provide geolocation accuracy of better than 2 feet for emissions ranging from 100 feet to 1000 feet away.

일부 예에서, 실시간 상관 수신기는, 원격 차량 또는 교통 참가자와 같이 공간적으로 구별되는 다른 실시간 상관 수신기와, 출력을 공유할 수 있다. 선택적으로, 2개의 신호 입력은 공간적으로 분리된 서로 다른 쌍의 안테나에 액세스하여 실현된다. 어떤 경우에, 실시간 상관 수신기가 2개 이상의 안테나를 포함하거나 장착된다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기는 2개의 입력을 사용하여 쌍 방식으로 복수의 안테나를 포함하거나 이에 액세스할 수 있다.In some examples, a real-time correlation receiver may share output with other spatially distinct real-time correlation receivers, such as remote vehicles or traffic participants. Optionally, two signal inputs are realized by accessing different pairs of spatially separated antennas. In some cases, the real-time correlation receiver includes or is equipped with two or more antennas. Optionally, the real-time correlation receiver may include or access multiple antennas in a pairwise manner using two inputs.

실시간 상관 수신기에 의해 획득된 지리위치 데이터는 다양한 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 실시간 상관 수신기에 의해 생성된 방출 지리위치 데이터는 지리적 지도(geographical map)에 걸쳐 바뀔 수 있다. 예를 들어, 실시간 상관 수신기에 의해 생성된 방출 지리위치 데이터는 네트워크 지도(network map)에 걸쳐 바뀔 수 있다. 일례로, 실시간 상관 수신기에 의해 생성된 방출 지리위치 데이터는 서비스 교환을 촉진하는 데 사용되거나 통신 보안을 촉진하는 데 사용되는 기호 지도(symbolic map)와 같은 기호 지도 위에 배치될 수 있다. 선택적으로, 실시간 상관 수신기에 의해 생성된 방출 지리위치 데이터를 사용하여 위치별 서비스 및 정보를 제공할 수 있다.Geolocation data acquired by real-time correlation receivers can be used in a variety of applications. For example, emission geolocation data generated by a real-time correlation receiver can be shifted across a geographic map. For example, emission geolocation data generated by a real-time correlation receiver can be shifted across a network map. In one example, emitted geolocation data generated by a real-time correlation receiver may be used to facilitate exchange of services or placed on a symbolic map, such as a symbolic map, used to facilitate communications security. Optionally, emitted geolocation data generated by a real-time correlation receiver may be used to provide location-specific services and information.

실시간 상관 수신기에 의해 획득된 지리위치 데이터는 다양한 애플리케이션에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 지리위치는 적어도 하나의 무선 방출기(예: 무선 통신 장치)를 운반하는 차량과 연관된 방출의 지리위치에 대응할 수 있다.Geolocation data acquired by real-time correlation receivers can be used in a variety of applications. For example, the geolocation may correspond to the geolocation of the emission associated with a vehicle carrying at least one wireless emitter (e.g., a wireless communication device).

일부 예에서, 방출 및/또는 지리위치는 내연 기관 차량 또는 전기 엔진 차량과 연관될 수 있다. In some examples, emissions and/or geolocation may be associated with internal combustion engine vehicles or electric engine vehicles.

선택적으로, 방출 및/또는 지리위치는 보행자나 자전거와 같이 엔진 추진력이 부족한 교통 참가자와 연관될 수 있다. 선택적으로, 방출은 차량이나 보행자와 같은 교통 참가자로부터 반사되는 것과 같이 반사된 방출일 수 있다. 선택적으로, 방출은 차량의 거리 측정 또는 충돌 방지 송신기에서 발생할 수 있으며/또는 차량의 거리 측정 또는 충돌 방지 송신기로부터의 이러한 방출은 다른 교통 참가자에 의해 반영될 수 있다.Optionally, the emissions and/or geolocation may be associated with traffic participants lacking engine propulsion, such as pedestrians or bicycles. Optionally, the emissions may be reflected emissions, such as those reflected from traffic participants such as vehicles or pedestrians. Optionally, emissions may originate from the vehicle's ranging or collision avoidance transmitters and/or these emissions from the vehicle's ranging or collision avoidance transmitters may be reflected by other traffic participants.

선택적으로, 실시간 상관 수신기는 시간의 함수로서 지리위치를 모니터링하거나 추적하는 것과 같이 방출기에 대한 속도측정 정보를 계산할 수 있다. 속도측정 정보는 식별되거나 검출된 복수 또는 모든 방출에 대해 선택적으로 결정될 수 있다.Optionally, a real-time correlation receiver can calculate velocimetry information for the emitter, such as monitoring or tracking geolocation as a function of time. Velocity information can be selectively determined for multiple or all identified or detected emissions.

상관 수신기는 무선 방출기의 위치 정보가 결정되도록 하고 방출기 특성의 결정을 허용하는 데 사용될 수 있으며, 이는 모두 무선 방출의 데이터를 디코딩하거나 해독하지 않고 단순히 무선 방출의 존재를 검출하는 것에 기초한다. 무선 방출의 존재는 데이터를 디코딩하거나 해독하는 데 필요한 것보다 훨씬 더 넓은 범위에서 검출될 수 있으므로, 신호 대 노이즈비는 무선 통신에 필요한 것보다 훨씬 작을 수 있으므로, 상관 수신기의 유효 범위가 무선 통신보다 훨씬 더 커질 수 있다. 또한 상관 수신기는 다중 안테나 입력 신호의 쌍별 결합을 사용하여 동작할 수 있기 때문에, 상관 수신기는 또한 배경 또는 자연 무선 주파수 노이즈과 같은 노이즈 제거를 개선할 수 있다.Correlation receivers can be used to allow the location information of a wireless emitter to be determined and to allow determination of emitter characteristics, all based on simply detecting the presence of the wireless emission without decoding or deciphering the data of the wireless emission. Because the presence of radio emissions can be detected over a much wider range than needed to decode or decode data, the signal-to-noise ratio can be much smaller than that required for wireless communications, so the effective range of a correlated receiver is greater than that required for wireless communications. It could be much bigger. Additionally, because correlated receivers can operate using pairwise combinations of multiple antenna input signals, correlated receivers can also improve noise rejection, such as background or natural radio frequency noise.

주기정상적 수신기(cyclostationary receiver)와 같은 다양한 서로 다른 상관 수신기가 사용될 수 있다. 그러나 라디오 주파수 방출의 실시간 검출에 사용되는 이러한 수신기는, 기존(모든 전자 구현)이 사용되는 경우, GHz 규모의 주파수 범위 또는 그 이하로 제한될 수 있다. 아날로그와 디지털 처리를 결합한, 하이브리드 상관 수신기는 유용한 주파수 범위를 수십 GHz로 확장하는 동시에, 실시간으로 동작하여 공칭 전파 범위(nominal propagation ranges)가 더 짧은 주파수로 확장하는 데 유용하다. 스펙트럼 상관 관계 및 분석에 대한 추가 세부 정보는 2018년 12월 28일에 출원된 미국 특허출원 번호 16/236,038, 및 2019년 11월 7일 US 2019/0339548로 공개되었고, 현재 미국 특허공고 번호 11,137,627이며, 이는 참조로 본 명세서에 통합된다. A variety of different correlated receivers may be used, such as cyclostationary receivers. However, such receivers used for real-time detection of radio frequency emissions, if conventional (all electronic implementations) are used, may be limited to the GHz scale frequency range or less. Combining analog and digital processing, hybrid correlated receivers are useful for extending useful frequency ranges to tens of GHz, while operating in real time to extend nominal propagation ranges to shorter frequencies. Additional details on spectral correlation and analysis are published in US Patent Application Serial No. 16/236,038, filed December 28, 2018, and US 2019/0339548, filed November 7, 2019, now US Patent Publication No. 11,137,627. , which is incorporated herein by reference.

상관 수신기 시스템(Correlative Receiver System)Correlative Receiver System

시간 변조된 신호 x(t)는, 신호의 데이터 내용을 평가하지 않고, 신호 자체에 대한 특성을 결정하는 것과 같이, 스펙트럼 상관 관계를 사용하여 분석될 수 있다. 스펙트럼 상관(Spectral correlation)은 통신 시스템 등에서 신호 검출에 사용되었다. 주기정상적 프로세스(cyclostationary process)의 스펙트럼 상관 함수는 시계열의 모든 주파수 시프트 버전 쌍의 교차 스펙트럼 밀도 또는 일관성을 설명한다. 스펙트럼 상관 관계를 계산하면 주기정상적 프로세스의 확률론적 부분(즉, 노이즈)이 사라지고 주기적 특징(cyclic features)을 갖는 결정론적 부분이 나타납니다.A time-modulated signal x(t) can be analyzed using spectral correlation, such as to determine properties about the signal itself, without evaluating its data content. Spectral correlation has been used for signal detection in communication systems, etc. The spectral correlation function of a cyclostationary process describes the cross-spectral density or coherence of every pair of frequency-shifted versions of a time series. Computing the spectral correlation removes the stochastic part (i.e. noise) of the cyclic stationary process and reveals the deterministic part with cyclic features.

주기정상적 및 고차(누적) 분석은 신호와 노이즈가 서로 다른 상관(즉, 모멘트) 특성을 갖는다는 사실에 기초한다. 무선 방출과 같은 변조 포함 신호 x(t)는 방정식(1)에 표시된 대로 신호의 푸리에 변환 및 지연된 복사본으로 정의되는 고유한 주기적 자기상관 을 갖는다.Periodic and higher-order (cumulative) analyzes are based on the fact that signal and noise have different correlation (i.e. moment) properties. A signal x(t) containing modulation, such as radio emission, has an intrinsic periodic autocorrelation defined as the Fourier transform and delayed copy of the signal, as shown in equation (1) has

(1) (One)

당업자는 방정식(1)을 스펙트럼 밀도가 시간에 따라 어떻게 변하는지 대략적으로 나타내는 위그너 함수(Wigner function)로 인식할 것이다. 스펙트럼 상관 함수 는 방정식(2)에 표시된 대로 주기적 자기상관 의 푸리에 대응이다.Those skilled in the art will recognize equation (1) as the Wigner function, which roughly describes how spectral density changes over time. spectral correlation function is the periodic autocorrelation as shown in equation (2) is the Fourier response of .

(2) (2)

변조된 신호의 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수 를 결정하는 기술은, 2018년 12월 28일에 출원된 미국 특허출원번호 16/236,038 및 2019년 11월 7일 공개된 미국 공개특허번호 2019/0339548이고, 현재 미국 특허등록번호 11,137,627에 기술되었다. 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수 중 하나가 이용 가능하거나 결정되면, 다른 하나는 위에서 설명된 대로 푸리에에 의해 서로 관련되어 있으므로 직접 획득할 수 있다는 것이 이해될 것이다.Periodic autocorrelation function of modulated signal and/or spectral correlation function The technology for determining is U.S. Patent Application No. 16/236,038, filed on December 28, 2018, and U.S. Patent Publication No. 2019/0339548, published on November 7, 2019, and is currently described in U.S. Patent Registration No. 11,137,627. periodic autocorrelation function or spectral correlation function It will be understood that once one of the is available or determined, the other can be obtained directly as they are related to each other by Fourier as explained above.

무선 방출의 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수를 획득하면, 캐리어 주파수, 대역폭, 비트율, 변조 유형과 같은 방출에 관한 특성 정보를 결정할 수 있다. 방출기에 대한 지리위치 정보를 결정하는 데 사용하기 위해, 공간적으로 분리된 다중 안테나가 주기적 자기상관의 변형에서 사용될 수 있으며, 여기서는 주기적 교차 상관(cyclic cross correlation)이라고 한다. 2개의 안테나가 서로 거리만큼 떨어져 있으면, 둘 모두 동일한 무선 방출을 수신할 수 있으나, 안테나 사이의 거리의 기능일 수 있는, 수신 신호들 사이에 시간 지연 t D 이 있을 것이다. 수신 신호 x(t)와 그 자체의 상관 관계(자기 상관)를 결정하는 대신 2개의 서로 다른 안테나()에서 수신 신호를 서로 상관시킬 수 있다.Obtaining the periodic autocorrelation function and/or spectral correlation function of the wireless emission allows determining characteristic information about the emission, such as carrier frequency, bandwidth, bit rate, and modulation type. For use in determining geolocation information for an emitter, multiple spatially separated antennas can be used in a variation of cyclic autocorrelation, here referred to as cyclic cross correlation. If two antennas are separated by a distance from each other, both will receive the same radio emissions, but there will be a time delay t D between the received signals, which may be a function of the distance between the antennas. Instead of determining the correlation (autocorrelation) of the received signal x(t) with itself, two different antennas ( ), the received signals can be correlated with each other.

(3) (3)

주기적 상호 상관에 대한 τ값은 서로 다른 안테나에서 신호를 수신하는 사이의 시간 지연 t D 만큼 시프트된다. 최대값 찾기 알고리즘은 안테나 사이의 라인을 기준으로 신호의 도달 각도(AoA)를 빠르게 추정할 수 있다. 도 1은 방출기에 대한 2개의 안테나의 기하학적 구조에 대한 개요를 보여주고, 안테나들 사이의 거리 d와 도착 각도 Q를 보여주며, 여기서 코사인 함수는 θ , d 및 t D 사이의 관계를 정의한다: The value of τ for periodic cross-correlation is shifted by the time delay t D between receiving signals from different antennas. The maximum finding algorithm can quickly estimate the angle of arrival (AoA) of the signal based on the line between the antennas. Figure 1 shows an overview of the geometry of the two antennas for the emitter, showing the distance d between the antennas and the angle of arrival Q, where the cosine function defines the relationship between θ, d and t D :

(4) (4)

도 2는 주기적 자기상관, 주기적 상호상관, 및/또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하는데 유용한 상관 시스템(200)의 블록도이다. 상관 시스템(correlation system)(200)은 솔루션을 획득하기 위해 일반적으로 요구되는 반복적인 계산을 수행하지 않고 광학 영역에서 위그너 방정식(즉, 방정식(1)) 및 그 변형을 풀기 위한 수단을 제공할 수 있다. 도 2를 참조하면, 상관 시스템(200)은 마스터 레이저(master laser)(205), 제1 광 변조기(first optical modulator)(215), 분산 요소(dispersive element)(225), 제2 광 변조기(second optical modulator)(230) 및 광 콤 필터(optical comb filter)(240)를 포함할 수 있다. 마스터 레이저(master laser)(205)는 예를 들어 저선폭 반도체 레이저(low-linewidth semiconductor laser) 또는 다른 레이저일 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 마스터 레이저(205)는 서로 다른 광 파장(즉, 색상 또는 톤)의 신호로 구성된 자체 참조 광 주파수 콤 신호(optical frequency comb signal)(210)를 생성할 수 있다. 광 주파수 콤 신호(210)의 톤은 제1 안테나(first antenna)(220)에서 수신된 RF(Radio Frequency) 신호에 대응하는 제1 입력 신호 x1(t)에 의해 제1 광 변조기(first optical modulator)(215)에서 변조될 수 있다. 제1 광 변조기(215)는 광 주파수 콤 신호(210)의 톤에 대해 제1 입력 신호 x1(t)의 N개의 스펙트럼 복사본을 생성할 수 있다.Figure 2 is a block diagram of a correlation system 200 useful for determining periodic autocorrelation, periodic cross-correlation, and/or spectral correlation functions. The correlation system 200 may provide a means for solving the Wigner equation (i.e., equation (1)) and its transformations in the optical domain without performing the iterative calculations normally required to obtain a solution. You can. Referring to FIG. 2, the correlation system 200 includes a master laser 205, a first optical modulator 215, a dispersive element 225, and a second optical modulator ( It may include a second optical modulator (230) and an optical comb filter (240). The master laser 205 may be, for example, but is not limited to a low-linewidth semiconductor laser or another laser. The master laser 205 may generate a self-referenced optical frequency comb signal 210 consisting of signals of different optical wavelengths (i.e., colors or tones). The tone of the optical frequency comb signal 210 is transmitted to the first optical modulator by the first input signal x 1 (t) corresponding to the RF (Radio Frequency) signal received from the first antenna 220. It can be modulated in (modulator) 215. The first optical modulator 215 may generate N spectral copies of the first input signal x 1 (t) for the tones of the optical frequency comb signal 210.

제1 입력 신호 x1(t)의 N개의 스펙트럼 사본은 분산 요소(225)로 전송될 수 있다. 분산 요소(225)는 광섬유 분산 요소, 예를 들어 단일 모드 섬유 또는 다른 분산 요소일 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 분산 요소(225)는 제1 입력 신호 x1(t)의 인접한 스펙트럼 복사본 사이에 파장 의존 시간 지연, τk를 생성할 수 있다. 시간 지연은 주파수 영역의 위상 시프트(phase shifts)에 해당한다. 제1 입력 신호 x1(t)의 지연된 스펙트럼 복사본(즉, )은 제2 광 변조기(230)로 전송될 수 있다.N spectral copies of the first input signal x 1 (t) may be sent to the dispersion element 225. Dispersing element 225 may be, but is not limited to, a fiber optic dispersing element, such as a single mode fiber or other dispersing element. Dispersive element 225 may produce a wavelength-dependent time delay, τ k , between adjacent spectral copies of the first input signal x 1 (t). Time delay corresponds to phase shifts in the frequency domain. Delayed spectral copy of the first input signal x 1 (t) (i.e. ) may be transmitted to the second optical modulator 230.

제2 광 변조기(230)는, 제1 입력 신호 x1(t)의 지연된 스펙트럼 복사본을, 제2 안테나(235)에서 수신된 라디오 주파수(RF) 신호에 대응하는 제2 입력 신호x2(t)의 공액x2(t)로 변조할 수 있으며, 이는 제1 입력 신호 x1(t)의 시간 지연 버전을 포함할 수 있다. 제2 광 변조기(230)는, 지연된 스펙트럼 복사본의 공액 변조된 스펙트럼 복사본(즉, )을 생성할 수 있다. 입력 신호 x1(t)의 지연된 스펙트럼 복사본의 공액 변조로 인해 주기적 자기상관 또는 상호상관 계수를 획득하기 위해 적분된 방정식(3)으로부터 항 의 실무적 생성이 발생한다.The second optical modulator 230 converts a delayed spectral copy of the first input signal x 1 (t) into a second input signal x 2 (t) corresponding to a radio frequency (RF) signal received at the second antenna 235. ), which may include a time-delayed version of the first input signal x 1 ( t). The second optical modulator 230 provides a conjugate modulated spectral copy of the delayed spectral copy (i.e. ) can be created. terms from equation (3) integrated to obtain the periodic autocorrelation or cross-correlation coefficient due to the conjugate modulation of the delayed spectral copy of the input signal x 1 (t) The practical creation of occurs.

공액 변조된 스펙트럼 사본은 광 콤 필터(240)로 전송될 수 있다. 광 콤 필터(optical comb filter)(240)는, 예를 들어 미세 분해능 에탈론(fine resolution etalon) 또는 다른 광 콤 필터일 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 광 콤 필터(240)는, 모든 시간 지연 τk에 대한 주기적 자기상관 계수(cyclic autocorrelation coefficients)에 대응하는 적분된 켤레 변조 스펙트럼 복사본(conjugate modulated spectral copies)을 생성하기 위해 켤레 변조된 스펙트럼 복사본의 적분을 수행할 수 있다. 예를 들어, N번째 적분 켤레 변조 스펙트럼 복사본은, 각 주기적 주파수 αi에서 τN 지연에 대응하는 주기적 자기상관 계수 의 완전한 세트를 가질 수 있고, 여기서 i = 1,2,..., N이다. 결과적으로, N 통합 스펙트럼 복사본의 전체 보완은 완전한 주기적 자기상관 테이블을 형성하여 광자 또는 전자 도메인에서 전체 속도 FFT 계산이 필요하지 않게 된다.The conjugate modulated spectral copy may be sent to optical comb filter 240. Optical comb filter 240 may be, for example, but is not limited to a fine resolution etalon or other optical comb filter. The optical comb filter 240 integrates the conjugate modulated spectral copies to produce integrated conjugate modulated spectral copies corresponding to cyclic autocorrelation coefficients for all time delays τ k . can be performed. For example, the Nth integral conjugate modulation spectrum copy has the periodic autocorrelation coefficient corresponding to a delay τ N at each periodic frequency α i can have a complete set of , where i = 1,2,..., N. As a result, the full complement of N integrated spectral copies forms a complete periodic autocorrelation table, eliminating the need for full-velocity FFT calculations in the photon or electronic domains.

도 2에 도시된 상관 시스템(200)은 주기적 자기상관 계수의 판독을 위한 구성요소를 더 포함한다. 예를 들어, 상관 시스템(200)은 라디오 주파수(RF) 발진기(radio frequency (RF) oscillator)(245), 제3 광 변조기(third optical modulator)(250), 예를 들어 단측파대(SSB) 변조기 또는 다른 변조기, 광 파장 역멀티플랙서(optical wavelength demultiplexer)(260), 90° 하이브리드 광 모듈(hybrid optical module)(265) 및 복수의 검출기 D1-DN(270)를 포함할 수 있다. 복수의 검출기 D1-DN(270)은 코히어런트 수신기(coherent receivers)일 수 있다. RF 발진기(245)는 스윕 주파수를 생성할 수 있다. 마스터 레이저(205)에서 생성된 신호와 RF 발진기(245)에서 생성된 스윕 주파수는 제3 광 변조기(250)로 입력될 수 있다.The correlation system 200 shown in FIG. 2 further includes components for reading periodic autocorrelation coefficients. For example, correlation system 200 may include a radio frequency (RF) oscillator 245, a third optical modulator 250, such as a single sideband (SSB) modulator. or other modulators, an optical wavelength demultiplexer (260), a 90° hybrid optical module (265), and a plurality of detectors D 1 -D N (270). The plurality of detectors D 1 -D N 270 may be coherent receivers. RF oscillator 245 may generate a sweep frequency. The signal generated by the master laser 205 and the sweep frequency generated by the RF oscillator 245 may be input to the third optical modulator 250.

제3 광 변조기(250)는 마스터 레이저(205)에 의해 생성된 신호를 주파수에서 예를 들어 수 기가헤르츠 또는 다른 양만큼 시프트할 수 있으며, 이 주파수 시프트된 신호는 제2 광 주파수 콤(255)을 생성하는 데 사용될 수 있다. 제2 광주파수 콤(255)은, 입력 신호 x1(t)를 스펙트럼적으로 복제하는 데 사용되는 원래의 주파수 콤(210)과 동일한 주파수 피치를 가질 수 있으며; 그러나, 제2 광 주파수 콤(255)의 콤 티스는 스윕 RF 진동(245)에 따라 수 기가헤르츠만큼 스윕할 수 있다. 생성된 주파수 콤은 본 명세서에서 스위프 광학 샘플링 신호로 지칭될 수 있다. 스윕 광학 샘플링 신호(swept optical sampling signals)는 마스터 레이저 신호(master laser signal)의 주파수, 예를 들어 약 25kHz의 주파수 또는 다른 주파수보다 낮은 속도로 스윕할 수 있다.The third optical modulator 250 may shift the signal generated by the master laser 205 in frequency, for example by several gigahertz or some other amount, and this frequency shifted signal may be transmitted to the second optical frequency comb 255. Can be used to create . The second optical frequency comb 255 may have the same frequency pitch as the original frequency comb 210 used to spectrally replicate the input signal x 1 (t); However, the comb teeth of the second optical frequency comb 255 can sweep by several gigahertz according to the sweep RF oscillation 245. The generated frequency comb may be referred to herein as a swept optical sampling signal. The swept optical sampling signals may sweep at a rate lower than the frequency of the master laser signal, for example a frequency of about 25 kHz or another frequency.

스윕 광 샘플링 신호와 적분된 공액 변조 스펙트럼 사본은 90° 하이브리드 광 모듈(265)에 의해 결합될 수 있다. 90° 하이브리드 광 모듈(265)은 코히어런트 수신기 역할을 하고 4개의 신호: 변조된 신호 + 로컬 발진기 신호, 변조된 신호 - 로컬 발진기 신호, 변조된 신호 + 로컬 발진기 신호의 공액, 변조된 신호 - 로컬 발진기 신호의 공액이다. 하이브리드 광 모듈(hybrid optical module)(265)의 출력 신호는 광 파장 역멀티플랙서(optical wavelength demultiplexer)(260)로 입력될 수 있다.The swept optical sampling signal and the integrated conjugate modulated spectral copy may be combined by a 90° hybrid optical module 265. The 90° hybrid optical module 265 acts as a coherent receiver and transmits four signals: modulated signal + local oscillator signal, modulated signal - local oscillator signal, modulated signal + conjugate of local oscillator signal, modulated signal - is the conjugate of the local oscillator signal. The output signal of the hybrid optical module 265 may be input to the optical wavelength demultiplexer 260.

광 파장 역멀티플랙서(optical wavelength demultiplexer)(260)는 복수의 역멀티플랙서 모듈을 포함할 수 있다. 일부 구현에서는 4개의 디멀티플렉서 모듈이 사용될 수 있다. 각 디멀티플렉서 모듈은 하이브리드 광 모듈(265)의 하나의 출력을 디멀티플렉싱하도록 구성될 수 있다. 역다중화된 신호는 복수의 검출기(270)에 의해 검출될 수 있다. 복수의 검출기 D1-DN(270)은 코히어런트 검출기일 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 코히어런트 검출기는 2개의 평형 검출기(balanced detectors)를 포함할 수 있으며, 각각의 평형 검출기는 2개의 PIN 다이오드(즉, 각 코히어런트 검출기에 대한 총 4개의 PIN 다이오드)를 갖는다. 복수의 검출기 D1-DN(270) 각각은 복수의 디멀티플렉서 모듈 각각으로부터 신호를 수신한다. 예를 들어, 4개의 디멀티플렉서 모듈을 사용하는 구현의 경우, 각 검출기 DI-DN은 각 디멀티플렉서 모듈로부터 신호를 수신하며, 즉, 각 검출기 DI-DN은 4개의 신호를 수신한다.The optical wavelength demultiplexer 260 may include a plurality of demultiplexer modules. In some implementations, four demultiplexer modules may be used. Each demultiplexer module may be configured to demultiplex one output of hybrid optical module 265. The demultiplexed signal may be detected by a plurality of detectors 270. The plurality of detectors D 1 -D N 270 may be coherent detectors. In some embodiments, each coherent detector may include two balanced detectors, each balanced detector having two PIN diodes (i.e., a total of four PIN diodes for each coherent detector). ) has. Each of the plurality of detectors D 1 -D N 270 receives a signal from each of the plurality of demultiplexer modules. For example, for an implementation using four demultiplexer modules, each detector D I -D N receives a signal from each demultiplexer module, that is, each detector D I -D N receives four signals.

각각의 검출기 DI-DN은 적분된 켤레 변조 스펙트럼 복사본으로부터 연관된 톤의 모든 시간 지연 τk에 대한 주기적 자기상관(상호상관) 계수를 일관적으로 검출할 수 있다. 검출기 DI-DN 계수와 같은 계수는 동시에 스트리밍할 수 있고, 계수 등 이후에 동시에 스트리밍된다. 검출기 DI-DN은 검출된 주기적 자기상관 계수를 시간의 함수로 출력할 수 있다. 따라서, 상관 시스템(200)은 주기적 자기상관 또는 상호상관 계수를 효율적으로 결정하는 것을 제공할 수 있다. 검출된 계수는, 예를 들어 아날로그-디지털(A/D) 변환기를 사용하여 디지털화될 수 있으며 스펙트럼 상관 함수가 계산된다.Each detector D I -D N can consistently detect the periodic autocorrelation (cross-correlation) coefficient for every time delay τ k of the associated tone from the integrated conjugate modulation spectrum copy. Detector D I -D N is Coefficients such as coefficients can be streamed simultaneously, Is It is streamed simultaneously after counting, etc. The detector D I -D N can output the detected periodic autocorrelation coefficient as a function of time. Accordingly, correlation system 200 may provide for efficiently determining periodic autocorrelation or cross-correlation coefficients. The detected coefficients can be digitized using, for example, an analog-to-digital (A/D) converter and a spectral correlation function is calculated.

상관 시스템(200)은, 프로세서, 입력 또는 출력 장치, 제어 장치, 메모리 장치, 저장 장치 등과 같은, 도 2에 도시된 것 이외의 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 상관 시스템(200)은 단지 상관 수신기의 일례를 제공할 뿐이고 다른 구현이 대신 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 상관 시스템(200)의 특정 측면은 디지털 시스템 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 상관 수신기의 모든 전자 구현을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 아날로그 및 디지털 신호 처리 코어를 결합하는 하이브리드 상관 수신기도 사용할 수 있다. 일부 예에서, 안테나로부터의 아날로그 신호가 시간의 함수로 측정되는 경우, 이러한 아날로그 신호는 하나 이상의 아날로그-디지털 변환기를 사용하여 양자화될 수 있다. 안테나에서 수신 신호의 주파수 스펙트럼을 획득하려면 디지털 데이터에 대해 고속 푸리에 변환(FFT)이 수행될 수 있다.Correlation system 200 may include other components than those shown in FIG. 2, such as processors, input or output devices, control devices, memory devices, storage devices, etc. It will be appreciated that correlation system 200 provides only one example of a correlation receiver and that other implementations may be used instead. For example, certain aspects of correlation system 200 may be implemented using digital system components. For example, not only can all-electronic implementations of correlated receivers be used, but hybrid correlated receivers that combine analog and digital signal processing cores can also be used. In some examples, when analog signals from an antenna are measured as a function of time, such analog signals may be quantized using one or more analog-to-digital converters. To obtain the frequency spectrum of the received signal at the antenna, a fast Fourier transform (FFT) can be performed on the digital data.

도 3, 도 4 및 도 5는 1m 간격으로 떨어진 안테나에 대해 루트 상승 코사인 필터를 사용하는 1GHz 기호 속도 BPSK 신호에 대한 주기적 자기상관 함수 플롯을 보여주며 기호 기반 특징과 반송파 주파수 기반 특징을 모두 보여준다. 도 3에서, 플롯은 데이터를 3차원 플롯으로 나타내고, 도 4는 2차원 플롯과 동일한 데이터를 보여준다. 도 5에서, 심볼 기반 특징은 τ= 0 ns 주위에 집중되어 있으며, 이는 2개의 안테나에서 수신 신호 사이의 지연 시간 to가 약 0 ns임을 나타낸다. 도 5에서, 심볼 기반 특징은 오른쪽으로 시프트하고 τ = 0.5ns를 중심으로 하며, 이는 2개의 안테나에서 수신 신호 사이의 지연 시간 τD가 약 0.5ns임을 나타낸다. 이 정보를 기반으로 하고 위의 방정식(4)를 사용하면, 도 4에 도시된 신호의 도달 각도는 90°이고, 도 5에 도시된 신호의 도달 각도는 81°이다.Figures 3, 4, and 5 show periodic autocorrelation function plots for a 1 GHz symbol rate BPSK signal using a root raised cosine filter for antennas spaced 1 m apart, showing both symbol-based and carrier frequency-based features. In Figure 3, the plot shows the data as a three-dimensional plot, and Figure 4 shows the same data as a two-dimensional plot. In Figure 5, the symbol-based features are centered around τ = 0 ns, which indicates that the delay time to between the received signals at the two antennas is approximately 0 ns. In Figure 5, the symbol-based features are shifted to the right and centered at τ = 0.5 ns, which indicates that the delay time τ D between the received signals at the two antennas is approximately 0.5 ns. Based on this information and using equation (4) above, the angle of arrival of the signal shown in Figure 4 is 90°, and the angle of arrival of the signal shown in Figure 5 is 81°.

일부 예에서, 주기적 자기상관 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하는 것은, 도 2에 도시된 상관 시스템(200)의 구성과 대조적으로, 상관 시스템으로부터 멀리 떨어져 있는 안테나를 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 6은 원격 안테나의 사용을 가능하게 하는 다른 구성요소를 포함하는 상관 시스템(200)과 유사한 상관 시스템(correlation system)(600)을 도시한다. 예를 들어, 안테나가 제1 광 변조기(first optical modulator) 및 제2 광 변조기(second optical modulator)에 직접 결합되는 대신, 상관 시스템(600)은 제1 광 변조기(615)에 결합된 제1 입력 서브시스템(first input subsystem)(620) 및 제2 광 변조기(630)에 결합된 제2 입력 서브시스템(second input subsystem)(635)을 포함한다. 도 6의 서브시스템으로 예시되어 있지만, 입력 서브시스템(input subsystems)(620 및 635)은 동일한 구성요소일 수 있다. 상관 시스템(600)은, 예를 들어 프로세서, 입력 또는 출력 장치, 제어 장치, 메모리 장치, 저장 장치 등과 같은, 예시된 것 이외의 다른 구성요소를 포함할 수 있다.In some examples, determining the periodic autocorrelation or spectral correlation function may be accomplished using an antenna that is remote from the correlation system, in contrast to the configuration of correlation system 200 shown in FIG. 2. For example, Figure 6 shows a correlation system 600 similar to correlation system 200 that includes other components to enable the use of remote antennas. For example, instead of the antenna being coupled directly to the first optical modulator and the second optical modulator, the correlation system 600 may have a first input coupled to the first optical modulator 615. It includes a first input subsystem 620 and a second input subsystem 635 coupled to a second optical modulator 630. Although illustrated as a subsystem in FIG. 6, input subsystems 620 and 635 may be the same component. Correlation system 600 may include other components than those illustrated, such as processors, input or output devices, control devices, memory devices, storage devices, etc.

입력 서브시스템(620, 635)은 상관 시스템(200)의 안테나(220, 230)에 의해 제공되는 변조 신호 대신 원격 변조 신호 xr(t)를 제공할 수 있다. 여기서, 원격 변조 신호 xr(t)는 원격 안테나 시스템으로부터 상관 시스템(600)에서 수신된 안테나 신호에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 각각 자체 안테나(655, 656, 657)를 포함하는 3개의 원격 안테나 시스템(650, 651, 652)을 도시한다. 원격 안테나 시스템(650, 651, 652)은, 상관 시스템(600)에 대한 디지털 데이터로서 해당 안테나에서 수신 신호를 획득하고, 디지털화하고, 전송하는 구성요소를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 및 제2 입력 서브시스템(620 및 635)은 각각 디지털 데이터를 사용하여 변조 신호 xr(t)를 생성하고 제1 및 제2 광 변조기(615 및 630)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 원격 안테나 시스템(650, 651, 652)은, 해당 안테나에서 수신된 방출 신호를 수신, 디지털화 및/또는 처리하고 수신 신호를 디지털 데이터로서 상관 시스템(600)에 통신하기(예를 들어, 무선 또는 유선 디지털 통신을 통해) 위해 앰프, 아날로그-디지털 변환기 및 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 원격 안테나 시스템은, 예를 들어 방출 신호의 푸리에 변환을 결정하고/하거나 방출 신호 또는 푸리에 변환의 공액을 결정하고/하거나 디지털 데이터를 압축하거나 인코딩하는 것 같은, 수신되고 디지털화된 방출 신호를 변환하기 위한 프로세서 또는 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 3개의 원격 안테나 시스템(650, 651, 652)이 도 6에 도시되어 있지만, 원하는 수의 추가 안테나 시스템이 사용될 수 있다. 또한, 하나 이상의 안테나는 상관 시스템(600)에 직접 적분될 수 있지만, 다중 원격 안테나를 사용하면 다양한 이점을 제공할 수 있다.Input subsystems 620 and 635 may provide a remote modulated signal x r (t) instead of the modulated signal provided by antennas 220 and 230 of correlation system 200. Here, the remote modulated signal x r (t) may correspond to an antenna signal received in the correlation system 600 from a remote antenna system. For example, Figure 6 shows three remote antenna systems 650, 651, and 652, each containing its own antennas 655, 656, and 657. Remote antenna systems 650, 651, and 652 may include components for acquiring, digitizing, and transmitting signals received from the corresponding antennas as digital data for correlation system 600, wherein first and second Input subsystems 620 and 635 may use digital data to generate a modulation signal x r (t) and provide it to first and second optical modulators 615 and 630, respectively. For example, remote antenna systems 650, 651, 652 may be configured to receive, digitize, and/or process radiated signals received at those antennas and communicate the received signals as digital data to correlation system 600 (e.g. may include amplifiers, analog-to-digital converters, and other components (via wireless or wired digital communications). In some examples, a remote antenna system may be configured to, for example, determine the Fourier transform of the emission signal, determine the conjugate of the emission signal or the Fourier transform, and/or compress or encode the digital data. It may include a processor or other component for converting. Although three remote antenna systems 650, 651, and 652 are shown in Figure 6, any number of additional antenna systems may be used. Additionally, although one or more antennas may be integrated directly into correlation system 600, the use of multiple remote antennas may provide various advantages.

예를 들어, 원격 안테나 시스템을 사용함으로써, 상관 시스템(600)은 원하는 대로 임의의 또는 모든 안테나 쌍 사이에서 쌍 방식으로 주기적 자기상관 또는 스펙트럼 상관 함수를 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 입력 서브시스템(620)은 원격 안테나 시스템(650)으로부터의 안테나 신호를 사용할 수 있고, 입력 서브시스템(635)은 원격 안테나 시스템(651)으로부터의 안테나 신호를 사용할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 입력 서브시스템(620)은 원격 안테나 시스템(remote antenna system)(651)으로부터의 안테나 신호를 사용할 수 있고, 입력 서브시스템(635)은 원격 안테나 시스템(652)으로부터의 안테나 신호를 사용할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 입력 서브시스템(620)은 원격 안테나 시스템(652)으로부터의 안테나 신호를 사용할 수 있고, 입력 서브시스템(635)은 원격 안테나 시스템(650)으로부터의 안테나 신호를 사용할 수 있다. 안테나 할당(antenna assignment)의 역쌍(converse pairs)도 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 세 쌍의 안테나가 각각 수신된 방출의 도달 각도를 결정하는 데 사용될 수 있으며, 도달 각도를 사용하여 방출기의 정확한 위치가 결정될 수 있다.For example, by using a remote antenna system, correlation system 600 can obtain periodic autocorrelation or spectral correlation functions pairwise between any or all antenna pairs as desired. For example, as shown in FIG. 6, input subsystem 620 can use an antenna signal from remote antenna system 650, and input subsystem 635 can use an antenna signal from remote antenna system 651. Signals can be used. Additionally or alternatively, input subsystem 620 may use an antenna signal from a remote antenna system 651 and input subsystem 635 may use an antenna signal from a remote antenna system 652. can be used. Additionally or alternatively, input subsystem 620 can use antenna signals from remote antenna system 652 and input subsystem 635 can use antenna signals from remote antenna system 650. Converse pairs of antenna assignment may also be used. In this way, each of the three pairs of antennas can be used to determine the angle of arrival of the received emission, and using the angle of arrival the exact location of the emitter can be determined.

추적 방출기 위치(Tracking Emitters Locations)Tracking Emitters Locations

도 7은 라디오 주파수 방출(radio frequency emission)(790)을 생성하는 방출기(785)를 포함하는 지리적 영역 주위에 위치된 복수의 안테나 시스템(700)의 개략도를 제공한다. 지리적 영역은 도시, 마을 또는 이들의 바람직한 서브세트가 될 수 있다. 일부 예에서, 지리적 영역은 매크로셀 영역, 마이크로셀 영역 등과 같은 셀룰러 네트워크의 셀 또는 그 일부일 수 있다. FIG. 7 provides a schematic diagram of a plurality of antenna systems 700 positioned around a geographic area containing emitters 785 that produce radio frequency emissions 790 . The geographic area can be a city, town, or any desired subset thereof. In some examples, a geographic area may be a cell or portion of a cellular network, such as a macrocell area, microcell area, etc.

이 예에서, 안테나 시스템(700)은 원격 안테나 시스템 또는 상관 시스템을 포함할 수 있으므로, 안테나(751, 752, 753, 754)는 방출(790)에 대한 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수 및 시간 지연을 결정함으로써 방출기(785)에 대한 도달 각도를 결정하기 위해 임의의 쌍별 조합으로 사용될 수 있다. 도달 각도를 사용하여, 방출기(785)에 대한 지리위치(예를 들어, 안테나로부터의 상대적 지리적 좌표)가 결정될 수 있다. 하나 이상의 안테나의 절대 지리 좌표가 알려진 경우 지리위치는 방출기에 대한 절대 지리 좌표(예: x 및 y 또는 위도 및 경도 등)일 수 있다.In this example, antenna system 700 may include a remote antenna system or a correlation system such that antennas 751, 752, 753, and 754 have a periodic autocorrelation function and/or a spectral correlation function for emission 790 and Any pairwise combination can be used to determine the angle of arrival for the emitter 785 by determining the time delay. Using the angle of arrival, the geographic location for emitter 785 (e.g., relative geographic coordinates from the antenna) can be determined. If the absolute geographic coordinates of one or more antennas are known, the geolocation may be the absolute geographic coordinates for the emitter (e.g. x and y or latitude and longitude, etc.).

다수의 방출기(785)가 지리적 영역에 존재할 때, 각 방출기에 대한 지리위치는 안테나가 방출을 수신할 수 있다면 동일한 방식으로 동일한 안테나 쌍을 사용하여 유사하게 획득할 수 있다. 일부 경우에, 협대역 안테나를 사용하여 무선 주파수 스펙트럼의 서브세트를 민감하게 모니터링할 수 있지만, 혼합 신호 수신기는 무선 주파수 스펙트럼의 매우 넓은 대역을 커버할 수도 있으므로 많은 수와 다양한 방출기에 대한 지리위치를 결정할 수 있다.When multiple emitters 785 are present in a geographic area, the geolocation for each emitter can be similarly obtained using the same pair of antennas in the same manner, provided that the antennas are capable of receiving the emissions. In some cases, narrowband antennas can be used to sensitively monitor a subset of the radio frequency spectrum, but mixed-signal receivers can also cover very wide bands of the radio frequency spectrum, providing geolocation for large numbers and diverse emitters. You can decide.

유리하게는, 본 명세서에 기술된 쌍방향 안테나(pair-wise antennas)를 사용하여 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수를 획득하는 것은 모든 방출기(785)에 대한 지리위치를 동시에 획득하는 데 사용될 수 있다.Advantageously, obtaining periodic autocorrelation functions and/or spectral correlation functions using pair-wise antennas described herein can be used to simultaneously obtain geolocation for all emitters 785. there is.

안테나 시스템(700)은 방출기(785)로부터 매우 먼 거리에 위치될 수 있고 여전히 지리위치 및 기타 정보를 결정하는 데 유용하다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 기술에 따라 방출기(785)의 지리위치를 결정하는 데 필요한 신호 대 노이즈비는 방출기(785)에 의해 이루어진 데이터 전송을 수신하고 디코딩하는 데 필요한 신호 대 노이즈비보다 상당히 작을 수 있다. 무선 통신에 필요한 일반적인 동작 범위를 훨씬 벗어나는 거리에 있는 무선 방출기의 위치와 분류를 결정하기 위해 상관 수신기를 사용하는 것이 가능하다. 이는, 전자기 방출의 데이터가 상관 수신기에 의해 복구될 필요가 없기 때문에, 필요한 신호 대 노이즈비를 효과적으로 줄여, 상관 수신기를 일반적인 수신기에 필요한 것보다 훨씬 더 멀리 위치될 수 있는 경우이며, 이는 일반적으로 무선 방출기와 양방향 링크를 설정하고 결과적으로 종종 무선 방출기에 합리적으로 근접한 위치에 위치된다. 이러한 방식으로, 단일 또는 소규모 세트의 상관 수신기는 지리적 영역이나 지리적 영역의 가장자리에 위치될 수 있으며, 여전히 지리적 영역 전체에 걸쳐 방출기의 위치와 특성을 추적하는 데 유용하다. 또한, 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법에 유용한 상관 수신기는 노이즈에 대한 높은 식별을 제공할 수 있다. 예를 들어 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수는 신호가 자체적으로 상관되어 있기 때문에 노이즈를 특정 위치로 제한할 수 있다. 스펙트럼 상관 함수에서 노이즈는 특정 상관 주파수 또는 주기적 주파수(α = 0)로 제한되는 반면, 변조된 신호는 다른 곳에서 검출 층 위로 상승하여 변조 시그니처(modulation signature)를 제공할 수 있다. 주기적 자기상관 함수에서 노이즈는 특정 상관 주파수 또는 주기적 주파수(α) 및 시간 지연(τ) 지도의 원점으로 제한된다.It will be appreciated that antenna system 700 can be located at a very large distance from emitter 785 and still be useful for determining geolocation and other information. For example, the signal-to-noise ratio required to determine the geolocation of emitter 785 according to the techniques described herein is greater than the signal-to-noise ratio required to receive and decode data transmissions made by emitter 785. It can be quite small. It is possible to use correlated receivers to determine the location and classification of wireless emitters at distances well outside the normal operating range required for wireless communications. This effectively reduces the required signal-to-noise ratio, since the data from the electromagnetic emissions does not need to be recovered by the correlated receiver, allowing the correlated receiver to be located much further away than would be necessary for a typical receiver, which is typically the case for wireless It establishes a two-way link with the emitter and, as a result, is often located reasonably close to the wireless emitter. In this way, a single or small set of correlated receivers can be located in a geographic region or at the edge of a geographic region and still be useful for tracking the location and characteristics of emitters throughout the geographic region. Additionally, correlated receivers useful in the systems and methods described herein can provide high discrimination against noise. For example, periodic autocorrelation functions and/or spectral correlation functions can confine noise to a specific location because the signals are self-correlated. In the spectral correlation function, the noise is limited to a specific correlation frequency or periodic frequency (α = 0), while the modulated signal can rise above the detection layer elsewhere and provide a modulation signature. In periodic autocorrelation functions, the noise is limited to a specific correlation frequency or the origin of the periodic frequency (α) and time delay (τ) maps.

복수의 방출기에 대해 이용 가능한 지리위치 정보를 이용하여, 그러한 정보는 방출기 위치의 분포를 보여주기 위해 지도 또는 다른 좌표계에 중첩될 수 있다. 도 8은 전술한 바와 같이, 적어도 3개의 안테나를 쌍으로 사용하여, 본 명세서에 기술된 상관 시스템에 의해 결정된 8km x 10km 지리적 영역의 다양한 서로 다른 방출기(885)의 x 및 y 좌표를 보여주는 예시적인 좌표 시스템을 제공한다.Using geolocation information available for multiple emitters, such information can be overlaid on a map or other coordinate system to show the distribution of emitter locations. 8 is an example showing the x and y coordinates of various different emitters 885 over an 8 km x 10 km geographic area as determined by the correlation system described herein, using at least three antenna pairs, as described above. Provides a coordinate system.

각 방출기에 대한 추가 정보는 방출기(885)의 지리위치를 결정하기 위해 획득된 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수를 추가로 조사함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수의 특징 위치와 수는, 다양한 유형의 무선 방출기는, 방출 주파수 및 동작 대역, 변조 주기, 방출을 변조하는 데 사용되는 코딩 유형, 방출을 생성하는 송신기의 스펙트럼 및 시간 응답 등과 같은 다양한 물리적 특성으로 방출하는 것처럼, 방출기에 관한 세부 정보를 나타내는 물리적 서명을 제공할 수 있고, 이는 사용 중인 무선 서비스, 특정 방출기를 구성하는 하드웨어 유형 또는 무선 서비스 공급자의 구성에 따라 달라질 수도 있다. 예를 들어, 알려진 무선 방출기 기능을 사용하면, 콘텐츠를 디코딩하거나 해독하지 않고도 물리적 전자기 방출을 검출하여 개별 무선 방출기에 대한 특정 정보를 확인할 수 있다. 이는 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수에서 특징의 진폭 또는 위상을 분석하고/하거나 알려진 서명에 대한 패턴 일치 함수를 사용하여 달성할 수 있다. 상관 수신기를 사용하여 신호를 분석하는 기술에 대한 자세한 내용은 미국 특허 출원번호17/681,629에 기술되어 있으며, 이는 본원에 그 전체 내용이 참조로 포함된다. 일부 경우에, 알려진 방출기 유형의 데이터베이스를 사용하여 물리적 서명 정보를 방출기의 유형, 클래스, 제조업체 및/또는 모델과 일치시킬 수 있다.Additional information for each emitter may be determined by further examining the obtained periodic autocorrelation function and/or spectral correlation function to determine the geographic location of emitter 885. Various types of radio emitters are characterized by, for example, the location and number of features of the periodic autocorrelation function and/or the spectral correlation function, the emission frequency and operating band, the modulation period, the type of coding used to modulate the emission, and the method of generating the emission. They can provide a physical signature that reveals details about the emitter, such as the emitter's various physical characteristics, such as its spectral and temporal response, the wireless service it is using, the type of hardware that makes up a particular emitter, or the configuration of its wireless service provider. It may vary depending on. For example, using known wireless emitter capabilities, specific information about individual wireless emitters can be determined by detecting physical electromagnetic emissions without having to decode or decipher the content. This can be achieved by analyzing the amplitude or phase of the feature in a periodic autocorrelation function and/or a spectral correlation function and/or using a pattern matching function for known signatures. Details of techniques for analyzing signals using correlated receivers are described in U.S. Patent Application No. 17/681,629, which is incorporated herein by reference in its entirety. In some cases, a database of known emitter types can be used to match physical signature information to the type, class, manufacturer and/or model of the emitter.

일부 예에서, 방출기의 유형 또는 클래스는 방출기 위치 및 그 유형 또는 클래스의 분포를 보여주기 위해 지도 또는 다른 좌표계와 짝을 이루거나 겹쳐질 수 있다. 도 9는 8km x 10km 지리적 영역에서 다양한 서로 다른 방출기(985)의 x 및 y 좌표를 보여주고 유형 또는 클래스의 식별자를 포함하는 예시적인 좌표계를 제공한다. 이 정보는 방출기에 대한 아이콘 정보로 제공되거나 지도 또는 좌표계가 그래픽 사용자 인터페이스에 표시되는 경우와 같이 특정 방출기에 대한 확장된 세부 정보가 확장될 수 있는 구성으로 제공될 수 있다.In some examples, a type or class of emitter may be paired or overlaid with a map or other coordinate system to show emitter locations and the distribution of that type or class. Figure 9 provides an example coordinate system showing the x and y coordinates of a variety of different emitters 985 over an 8 km x 10 km geographic area and including identifiers of the type or class. This information may be provided as icon information for the emitter or in a configuration that can be expanded to provide extended details about a specific emitter, such as when a map or coordinate system is displayed in a graphical user interface.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 지리적 영역에서 복수의 무선 방출기를 매핑하는 방법(1000)을 도시하는 단순화된 흐름도이다. 블록(1005)에서 한 쌍의 안테나에서 복수의 무선 방출기로부터 무선 방출을 수신함으로써 신호 입력 쌍이 생성된다. 쌍의 안테나 사이의 거리를 알 수 있으며 무선 신호는 각 안테나에서 서로 다른 시간에 수신될 수 있다. 예를 들어, 각 안테나는 상관 수신기에 입력 신호로 제공될 수 있는 시간 종속 변조 전압 신호를 생성할 수 있다. FIG. 10 is a simplified flow diagram illustrating a method 1000 of mapping a plurality of wireless emitters in a geographic area in accordance with an embodiment of the present invention. At block 1005 a signal input pair is created by receiving wireless emissions from a plurality of wireless emitters at a pair of antennas. The distance between a pair of antennas can be known, and wireless signals can be received at different times from each antenna. For example, each antenna can generate a time-dependent modulated voltage signal that can be provided as an input signal to a correlated receiver.

블록(1010)에서, 신호 입력 쌍은 복수의 무선 방출기에 대한 지리위치의 세트를 결정하기 위해 상관 수신기에 의해 처리된다. 프로세스의 첫 번째 단계로 아날로그-디지털 변환기를 사용하는 등 시간 의존적 전압 신호가 양자화될 수 있다. 선택적으로, 시간 종속 신호의 푸리에 변환을 수행하여 신호를 주파수 공간으로 변환할 수 있다. 그런 다음 신호는 자기상관 함수를 사용하여 스펙트럼적으로 상관될 수 있으며, 이를 통해 TDOA(도착 시간 차이) 또는 AoA(도래 각도)와 같은 특징을 추출할 수 있으며, 그러면 이는 무선 방출기의 지리위치를 결정하는 데 사용할 수 있다.At block 1010, the signal input pairs are processed by a correlation receiver to determine a set of geolocations for a plurality of wireless emitters. Time-dependent voltage signals can be quantized, such as using an analog-to-digital converter as the first step in the process. Optionally, the signal can be converted to frequency space by performing a Fourier transform of the time-dependent signal. The signals can then be spectrally correlated using an autocorrelation function, which allows extracting features such as time difference of arrival (TDOA) or angle of arrival (AoA), which in turn determine the geolocation of the radio emitter. It can be used to

블록(1015)에서, 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 결정하기 위해 신호 입력 쌍에 대해 선택적으로 방출 시그니처가 결정될 수 있다. 예를 들어, 방출 시그니처는 무선 방출기의 물리적 매개변수(예: 주파수 성능, 비트레이트 성능 등)와 무선 방출기가 사용하는 서비스 클래스(예: 서비스 제공자)를 식별할 수 있다. 이 정보는 지리위치와 결합될 수 있다.At block 1015, emission signatures may be selectively determined for a signal input pair to determine a class or type set of a plurality of wireless emitters. For example, an emission signature can identify the physical parameters of a wireless emitter (e.g., frequency performance, bitrate performance, etc.) and the class of service (e.g., service provider) that the wireless emitter uses. This information may be combined with geolocation.

블록(1020)에서, 지리위치 정보는 복수의 무선 방출기에 대한 지리위치가 충분한 정밀도로 획득되었는지를 결정하기 위해 평가될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 프로세스(1000)는 결정 지점(1025)에서 블록(1030)으로 분기할(branch) 수 있으며, 여기서 추가적인 신호 입력은 하나 이상의 서로 다른 안테나 또는 블록(1005)에서 사용된 것들부터 변위된 하나 이상의 안테나를 사용하는 것과 같이, 복수의 무선 방출기로부터 추가 무선 방출을 수신함으로써 생성될 수 있다. 프로세스는 블록(1010)으로 돌아갈 수 있으며, 여기서 처리는 복수의 무선 방출기에 대한 업데이트된 지리위치를 결정하기 위해 추가적인 신호 입력에 대해 반복될 수 있다.At block 1020, geolocation information may be evaluated to determine whether geolocation for a plurality of wireless emitters has been obtained with sufficient precision. Otherwise, process 1000 may branch from decision point 1025 to block 1030, where additional signal inputs may be connected to one or more different antennas or channels displaced from those used in block 1005. It may be generated by receiving additional wireless emissions from a plurality of wireless emitters, such as using more than one antenna. The process may return to block 1010, where the process may be repeated for additional signal inputs to determine updated geolocation for the plurality of wireless emitters.

블록(1020)에서 지리위치가 충분한 정밀도로 획득된 것으로 결정되면 프로세스(1000)는 결정 지점(1025)에서 블록(1035)으로 분기할 수 있으며, 지리위치는 지리적 지도와 같은 지도에 선택적으로 클래스 또는 유형 정보와 함께 중첩될 수 있다. 무선 방출을 수신하여 신호를 생성하는 프로세스와 지리위치를 결정하기 위한 처리는 시간에 따라 복수의 무선 방출기의 지리위치를 추적할 수 있도록 시간의 함수로 반복될 수 있다. 유리하게는, 대응하는 클래스 또는 유형의 무선 방출기와 결합된 지리위치의 지속적인 추적은 개별 무선 방출기가 정확하게 추적되도록 할 수 있다. 지리위치 정보, 유형 또는 클래스 정보, 매핑 정보 등은 한 명 이상의 수신자에게 데이터 스트림(data stream)으로 제공될 수 있다.Once it is determined at block 1020 that the geolocation has been obtained with sufficient precision, process 1000 may branch at decision point 1025 to block 1035, wherein the geolocation is optionally classified into a class or class on a map, such as a geographic map. Can be nested with type information. The process of receiving wireless emissions to generate a signal and determining geolocation may be repeated as a function of time to enable tracking the geolocation of a plurality of wireless emitters over time. Advantageously, continuous tracking of geolocation coupled with a corresponding class or type of wireless emitter can ensure that individual wireless emitters are accurately tracked. Geolocation information, type or class information, mapping information, etc. may be provided as a data stream to one or more recipients.

도 10에 예시된 특정 단계들 본 발명의 실시예에 따라 지리적 영역에서 무선 방출기를 매핑하는 특정 방법을 제공한다는 것을 이해해야 한다. 대안적인 실시예에 따르면 다른 단계의 순서도 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 대안적인 실시예는 위에서 설명된 단계를 다른 순서로 수행할 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 개별 단계는 개별 단계에 적절하게 다양한 순서로 수행될 수 있는 다수의 하위 단계를 포함할 수 있다. 또한, 특정 애플리케이션에 따라 추가 단계가 추가되거나 제거될 수 있다. 당업자는 다양한 변형, 수정 및 대안을 인식할 것이다.It should be understood that the specific steps illustrated in FIG. 10 provide specific methods for mapping wireless emitters in a geographic area in accordance with embodiments of the present invention. Other sequences of steps may also be performed according to alternative embodiments. For example, alternative embodiments of the invention may perform the steps described above in a different order. Additionally, the individual steps shown in FIG. 10 may include multiple substeps that can be performed in various orders as appropriate for the individual steps. Additionally, additional steps may be added or removed depending on the specific application. Those skilled in the art will recognize various variations, modifications and alternatives.

교통 참가자의 위치 추적(Tracking Locations of Traffic Participants)Tracking Locations of Traffic Participants

도 11은 복수의 교통 참가자의 개략도를 제공한다. Figure 11 provides a schematic diagram of a plurality of traffic participants.

예시된 교통 참가자는 라디오 주파수 방출(radio frequency emissions)(1190)을 생성하는 무선 방출기(wireless emitter)(1185)(예: 휴대폰)를 운반하는 차량(1150 및 1155)과 보행자를 포함한다.Illustrative traffic participants include pedestrians and vehicles 1150 and 1155 carrying wireless emitters 1185 (e.g., cell phones) that generate radio frequency emissions 1190.

이 예에서, 차량(1150)은 상관 시스템을 포함하고 안테나(1151, 1152)를 포함할 수 있으며, 차량(1155)은 원격 안테나 시스템을 포함하고 안테나(1156)를 포함할 수 있다. 일부 예에서는 도시된 것보다 차량(1150 또는 1155)에 추가적인 또는 더 적은 수의 안테나가 제공될 수 있다. 예를 들어, 차량(1150)은, 방출(1190)에 대한 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수 및 시간 지연을 결정함으로써, 방출기(1185)에 대한 도달 각도를 결정하기 위해 다양한 안테나(1151, 1152, 1156)의 쌍별 조합을 사용할 수 있다. 일부 예에서, 고정 안테나 시스템(1153)의 안테나는 쌍별 결합 및 방출기(1185)에 대한 도달 각도의 결정을 위해 사용될 수도 있다. 도달 각도를 사용하여, 방출기(1185)에 대한 지리위치(예를 들어, 안테나로부터의 상대적 지리적 좌표)가 결정될 수 있다.In this example, vehicle 1150 may include a correlation system and may include antennas 1151 and 1152, and vehicle 1155 may include a remote antenna system and may include antenna 1156. In some examples, vehicle 1150 or 1155 may be provided with additional or fewer antennas than shown. For example, vehicle 1150 may use various antennas 1151 to determine the angle of arrival for emitter 1185 by determining the time delay and/or periodic autocorrelation function for emission 1190. A pairwise combination of 1152, 1156) can be used. In some examples, the antennas of fixed antenna system 1153 may be used for pairwise coupling and determination of the angle of arrival for emitter 1185. Using the angle of arrival, the geographic location for the emitter 1185 (e.g., relative geographic coordinates from the antenna) can be determined.

도 1에는 단일 방출기만이 예시되어 있지만, 각각의 차량(1150, 1155)과 임의의 다른 교통 참가자 또는 다른 방출기가 해당 지역에 존재할 수 있으며, 각 방출기에 대한 지리위치는 동일한 방식으로 동일한 안테나 쌍 또는 서로 다른 안테나 쌍을 사용하여 유사하게 획득될 수 있다. 일부 경우에, 협대역 안테나를 사용하여 무선 주파수 스펙트럼의 서브세트를 민감하게 모니터링할 수 있지만, 혼합 신호 수신기는 무선 주파수 스펙트럼의 매우 넓은 대역을 커버할 수도 있으므로 많은 수와 다양한 방출기에 대한 지리위치를 결정할 수 있다. 유리하게는, 본 명세서에 기술된 쌍방향 안테나(pair-wise antennas)를 사용하여 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수를 획득하는 것은 모든 방출기에 대한 지리위치를 동시에 획득하는 데 사용될 수 있다.Although only a single emitter is illustrated in Figure 1, each vehicle 1150, 1155 and any other traffic participant or other emitter may be present in the area, and the geolocation for each emitter may be located in the same manner using the same antenna pair or It can be similarly obtained using different antenna pairs. In some cases, narrowband antennas can be used to sensitively monitor a subset of the radio frequency spectrum, but mixed-signal receivers can also cover very wide bands of the radio frequency spectrum, providing geolocation for large numbers and diverse emitters. You can decide. Advantageously, obtaining periodic autocorrelation functions and/or spectral correlation functions using pair-wise antennas described herein can be used to obtain geolocation for all emitters simultaneously.

지리위치를 결정하는 데 사용되는 안테나 시스템 및 상관 시스템은 방출기/교통 참가자로부터 매우 먼 거리에 위치될 수 있으며 여전히 지리위치 및 기타 정보를 결정하는 데 유용하다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 기술에 따라 방출기/교통 참가자의 지리위치를 결정하는 데 필요한 신호 대 잡음비는 방출기/교통 참가자에 의해 이루어진 데이터 전송을 수신하고 디코딩하는 데 필요한 신호 대 잡음비보다 상당히 작을 수 있다. 무선 통신에 필요한 일반적인 동작 범위를 훨씬 벗어나는 거리에 있는 무선 방출기/교통 참가자의 위치와 분류를 결정하기 위해 상관 수신기를 사용할 수 있지만, 교통 상황에 따라, 범위가 일반적으로 매우 가깝다. 이는, 전자기 방출의 데이터가 상관 수신기에 의해 복구될 필요가 없기 때문에, 필요한 신호 대 노이즈비를 효과적으로 줄여, 상관 수신기를 일반적인 수신기에 필요한 것보다 훨씬 더 멀리 위치될 수 있는 경우이며, 이는 일반적으로 무선 방출기와 양방향 링크를 설정하고 결과적으로 종종 무선 방출기에 합리적으로 근접한 위치에 위치된다.It will be appreciated that the antenna systems and correlation systems used to determine geolocation can be located at very large distances from the emitter/traffic participant and still be useful for determining geolocation and other information. For example, the signal-to-noise ratio required to determine the geographic location of an emitter/traffic participant according to the techniques described herein may be significantly less than the signal-to-noise ratio required to receive and decode data transmissions made by the emitter/traffic participant. You can. Correlative receivers can be used to determine the location and classification of radio emitters/traffic participants at distances well outside the normal operating range required for wireless communications, but depending on traffic conditions, the range is typically very close. This effectively reduces the required signal-to-noise ratio, since the data from the electromagnetic emissions does not need to be recovered by the correlated receiver, allowing the correlated receiver to be located much further away than would be necessary for a typical receiver, which is typically the case for wireless It establishes a two-way link with the emitter and, as a result, is often located reasonably close to the wireless emitter.

이러한 방식으로, 하나 이상의 고정 안테나 시스템은 관심 차량의 바로 교통 영역에서 가까이 위치할 수 있지만, 여전히 교통 흐름에서 방출기의 지리위치 추적을 결정할 수 있도록 상관 수신기 시스템에 유용한 입력 신호를 제공한다. 또한, 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법에 유용한 상관 수신기는 노이즈에 대한 높은 식별을 제공할 수 있다. 예를 들어 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수는 신호가 자체적으로 상관되어 있기 때문에 노이즈를 특정 위치로 제한할 수 있다. 스펙트럼 상관 함수에서 노이즈는 특정 상관 주파수 또는 주기적 주파수(a = 0)로 제한되는 반면, 변조된 신호는 다른 곳에서 검출 층 위로 상승하여 변조 시그니처(modulation signature)를 제공할 수 있다. 주기적 자기상관 함수에서 노이즈는 특정 상관 주파수 또는 주기적 주파수(a) 및 시간 지연(t) 지도의 원점으로 제한된다.In this way, one or more fixed antenna systems can be located close to the immediate traffic area of the vehicle of interest, but still provide useful input signals to the correlated receiver system to determine the geolocation of the emitter in the traffic flow. Additionally, correlated receivers useful in the systems and methods described herein can provide high discrimination against noise. For example, periodic autocorrelation functions and/or spectral correlation functions can confine noise to a specific location because the signals are self-correlated. In the spectral correlation function, the noise is limited to a certain correlation frequency or periodic frequency (a = 0), while the modulated signal can rise above the detection layer elsewhere and provide a modulation signature. In periodic autocorrelation functions, the noise is limited to a specific correlation frequency or the origin of the periodic frequency (a) and time delay (t) maps.

복수의 방출기/교통 참가자에 대해 이용 가능한 지리위치 정보와 함께, 그러한 정보는 차량(예를 들어, 자율 주행 또는 자율 차량)에 이용 가능한 다른 정보와 함께 사용될 수 있으며, 이는 LiDAR 신호와 같은 단거리의 계산 집약적인 신호를 생성 및/또는 처리하는 데 따른 차량의 계산 부담을 완화하거나 줄일 수 있거나 차량이 다양한 교통 참가자의 위치를 결정하는 데 도움을 줄 수 있다.Along with geolocation information available for multiple emitters/traffic participants, such information can be used in conjunction with other information available to the vehicle (e.g. self-driving or self-driving), for short-range calculations such as LiDAR signals. It could alleviate or reduce the computational burden on vehicles from generating and/or processing intensive signals, or it could help vehicles determine the location of various traffic participants.

일부 예에서, 일부 교통 참가자는 무선 방출기를 포함하지 않을 수 있지만, 여기에 설명된 시스템, 방법 및 기술은 이러한 교통 참가자 중의 적어도 일부에 대한 지리위치 정보를 결정하는 데 여전히 유용할 수 있다. 예를 들어, 상관 수신기 또는 안테나 시스템은 교통 참가자로부터 적어도 부분적으로 반사하도록 의도된 무선 방출을 생성할 수 있고, 그런 다음 반사된 방출이 여기에서 액티브 방출이 분석되는 것과 동일한 방식으로 모니터링되는 수신 모드로 전환할 수 있다. 일부 경우에, 예상되는 무선 방출에 주파수은, 다른 무선 방출이나 노이즈에 대한 손쉬운 구별을 제공하기 위해, 대역폭, 변조 유형 등과 같은 특정 방출 특성을 의도적으로 포함하여 할 수 있지만, 여기에 설명된 시스템과 방법은 수신기의 상호 상관 측면으로 인해 잡음이나 기타 방출을 강력하게 식별할 수 있으므로, 이는 시스템 및 방법에 따라 선택 사항일 뿐이다.In some examples, some traffic participants may not include wireless emitters, but the systems, methods and techniques described herein may still be useful for determining geolocation information for at least some of these traffic participants. For example, a correlated receiver or antenna system may generate radio emissions that are intended to be reflected at least partially from traffic participants, and then into a receiving mode where the reflected emissions are monitored in the same way as active emissions are analyzed. You can switch. In some cases, the frequency of the expected wireless emissions may be intentionally included, such as specific emission characteristics, such as bandwidth, modulation type, etc., to provide easy differentiation from other wireless emissions or noise, but the systems and methods described herein This is only an option depending on the system and method, as the cross-correlation aspect of the receiver can strongly identify noise or other emissions.

어떤 경우에, 임의의 교통 참가자의 지리위치가 지도, 좌표계, 또는 방출기 위치의 분포를 시각화하는 것과 같은 다른 사용자 인터페이스에 중첩될 수 있다. 각 방출기에 대한 추가 정보는 방출기의 지리위치를 결정하기 위해 획득된 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수를 추가로 조사하여 결정될 수 있다. 예를 들어 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수의 특징 위치와 수는, 다양한 유형의 무선 방출기는, 방출 주파수 및 동작 대역, 변조 주기, 방출을 변조하는 데 사용되는 코딩 유형, 방출을 생성하는 송신기의 스펙트럼 및 시간 응답 등과 같은 다양한 물리적 특성으로 방출하는 것처럼, 방출기에 관한 세부 정보를 나타내는 물리적 서명을 제공할 수 있고, 이는 사용 중인 무선 서비스, 특정 방출기를 구성하는 하드웨어 유형 또는 무선 서비스 공급자의 구성에 따라 달라질 수도 있다. 예를 들어, 알려진 무선 방출기 기능을 사용하면, 콘텐츠를 디코딩하거나 해독하지 않고도 물리적 전자기 방출을 검출하여 개별 무선 방출기에 대한 특정 정보를 확인할 수 있다. 이는 주기적 자기상관 함수 및/또는 스펙트럼 상관 함수에서 특징의 진폭 또는 위상을 분석하고/하거나 알려진 서명에 대한 패턴 일치 함수를 사용하여 달성할 수 있다. 상관 수신기를 사용하여 신호를 분석하는 기술에 대한 자세한 내용은 미국 특허 출원번호17/681,629에 기술되어 있으며, 이는 본원에 그 전체 내용이 참조로 포함된다. 일부 경우에, 알려진 방출기 유형의 데이터베이스를 사용하여 물리적 서명 정보를 방출기의 유형, 클래스, 제조업체 및/또는 모델과 일치시킬 수 있다. 일부 예에서, 방출기의 유형 또는 클래스는 방출기 위치 및 그 유형 또는 클래스의 분포를 표시하기 위해 지도 또는 다른 좌표계와 짝을 이루거나 겹쳐질 수 있다. 이 정보는 방출기에 대한 아이콘 정보로 제공되거나 지도 또는 좌표계가 그래픽 사용자 인터페이스에 표시되는 경우와 같이 특정 방출기에 대한 확장된 세부 정보가 확장될 수 있는 구성으로 제공될 수 있다.In some cases, the geolocation of any traffic participant may be overlaid on a map, coordinate system, or other user interface, such as visualizing the distribution of emitter locations. Additional information about each emitter can be determined by further examining the obtained periodic autocorrelation function and/or spectral correlation function to determine the geolocation of the emitter. Various types of radio emitters are characterized by, for example, the location and number of features of the periodic autocorrelation function and/or the spectral correlation function, the emission frequency and operating band, the modulation period, the type of coding used to modulate the emission, and the method of generating the emission. They can provide a physical signature that reveals details about the emitter, such as the emitter's various physical characteristics, such as its spectral and temporal response, the wireless service it is using, the type of hardware that makes up a particular emitter, or the configuration of its wireless service provider. It may vary depending on. For example, using known wireless emitter capabilities, specific information about individual wireless emitters can be determined by detecting physical electromagnetic emissions without having to decode or decipher the content. This can be achieved by analyzing the amplitude or phase of the feature in a periodic autocorrelation function and/or a spectral correlation function and/or using a pattern matching function for known signatures. Details of techniques for analyzing signals using correlated receivers are described in U.S. Patent Application No. 17/681,629, which is incorporated herein by reference in its entirety. In some cases, a database of known emitter types can be used to match physical signature information to the type, class, manufacturer and/or model of the emitter. In some examples, a type or class of emitter may be paired or overlaid with a map or other coordinate system to display emitter locations and the distribution of that type or class. This information may be provided as icon information for the emitter or in a configuration that can be expanded to provide extended details about a specific emitter, such as when a map or coordinate system is displayed in a graphical user interface.

도 12는 명령들을 결정하는데 사용하기 위해 자율 차량에 의한 것과 같은 예에 따라 교통 참가자 위치 및/또는 속도측정을 결정하는 방법(1200)을 나타내는 단순화된 흐름도이다. 블록(1205)에서 한 쌍의 안테나에서 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출을 수신함으로써 신호 입력 쌍이 생성된다. 쌍의 안테나 사이의 거리를 알 수 있으며 무선 방출은 각 안테나에서 서로 다른 시간에 수신될 수 있다. 예를 들어, 각 안테나는 상관 수신기에 입력 신호로 제공될 수 있는 시간 종속 변조 전압 신호를 생성할 수 있다. 안테나는 자율 차량 내부 또는 상에 위치할 수 있지만, 안테나가 자율 차량 외부에 위치되고 신호 입력이 자율 차량에 무선으로 전송되는 실시예가 고려된다. 12 is a simplified flow diagram illustrating a method 1200 of determining traffic participant location and/or speed measurements, such as by an autonomous vehicle, for use in determining commands. At block 1205 a signal input pair is created by receiving radio emissions associated with a plurality of traffic participants at a pair of antennas. The distance between a pair of antennas can be known and radio emissions can be received at different times from each antenna. For example, each antenna can generate a time-dependent modulated voltage signal that can be provided as an input signal to a correlated receiver. The antenna may be located within or on the autonomous vehicle, but embodiments are contemplated where the antenna is located outside the autonomous vehicle and signal input is transmitted wirelessly to the autonomous vehicle.

블록(1210)에서, 신호 입력 쌍은, 복수의 교통 참가자의 지리위치의 세트와 선택적으로 속도측정을 결정하기 위해 자율 차량의 상관 수신기에 의해 처리되어 한다. 프로세스의 첫 번째 단계로 아날로그-디지털 변환기를 사용하는 등 시간 의존적 전압 신호가 양자화될 수 있다. 선택적으로, 시간 종속 신호의 푸리에 변환을 수행하여 신호를 주파수 공간으로 변환할 수 있다. 그런 다음 신호는 자기상관 함수를 사용하여 스펙트럼적으로 상관될 수 있으며, 이를 통해 TDOA(도착 시간 차이) 또는 AoA(도래 각도)와 같은 특징을 추출할 수 있으며, 그러면 이는 복수의 교통 참가자 또는 교통 참가자와 연관된 무선 방출기의 지리위치를 결정하는 데 사용할 수 있다. 선택적으로, 방출 시그니처는 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출기의 클래스 또는 유형을 결정하기 위해 제1 신호 입력 쌍에 대해 결정될 수 있다. 예를 들어, 방출 시그니처는 무선 방출기의 물리적 매개변수(예: 주파수 성능, 비트레이트 성능 등)와 무선 방출기가 사용하는 서비스 클래스(예: 서비스 제공자)를 식별할 수 있다. 이 정보는 지리위치와 결합될 수 있다.At block 1210, the signal input pairs are processed by the autonomous vehicle's correlation receiver to determine a set of geolocations of a plurality of traffic participants and, optionally, a speed measurement. Time-dependent voltage signals can be quantized, such as using an analog-to-digital converter as the first step in the process. Optionally, the signal can be converted to frequency space by performing a Fourier transform of the time-dependent signal. The signals can then be spectrally correlated using an autocorrelation function, allowing features such as time difference of arrival (TDOA) or angle of arrival (AoA) to be extracted, which can then be used to identify multiple traffic participants or traffic participants. It can be used to determine the geolocation of associated radio emitters. Optionally, an emission signature may be determined for the first signal input pair to determine the class or type of wireless emitter associated with the plurality of traffic participants. For example, an emission signature can identify the physical parameters of a wireless emitter (e.g., frequency performance, bitrate performance, etc.) and the class of service (e.g., service provider) that the wireless emitter uses. This information may be combined with geolocation.

블록(1215)에서, 지리위치 및 속도측정 정보는 교통 참가자에 대한 지리위치 및 속도측정이 충분한 정밀도로 획득되었는지 결정하기 위해 평가될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 프로세스(1200)는 결정 지점(1220)에서 블록(1225)으로 분기할 수 있으며, 여기서 추가적인 신호 입력은 하나 이상의 서로 다른 안테나 또는 블록(1205)에서 사용된 것들부터 변위된 하나 이상의 안테나를 사용하는 것과 같이, 복수의 교통 참가자와 연관된 추가 무선 방출을 수신함으로써 생성될 수 있으며, 이는 안테나가 자율 차량 내부 또는 위에 있고 자율 차량이 움직이는 경우에 당연히 그럴 수 있다. 프로세스는 블록(1210)으로 돌아갈 수 있으며, 여기서 처리는 복수의 교통 참가자에 대한 업데이트된 속도 및 지리위치 정보를 결정하기 위해 추가적인 신호 입력에 대해 반복될 수 있다. 선택적으로, 가속도, 예측 경로, 예측 위치 또는 예측 속도도 추가 신호 및 처리를 사용하여 결정될 수 있다.At block 1215, the geolocation and speed measurement information may be evaluated to determine whether the geolocation and speed measurements for the traffic participant were obtained with sufficient precision. Otherwise, process 1200 may branch from decision point 1220 to block 1225, where additional signal input may be provided from one or more different antennas or one or more antennas displaced from those used in block 1205. This may be generated by receiving additional radio emissions associated with multiple traffic participants, such as when the antenna is in or on the autonomous vehicle and the autonomous vehicle is moving. The process may return to block 1210, where processing may be repeated for additional signal inputs to determine updated speed and geolocation information for a plurality of traffic participants. Optionally, acceleration, predicted path, predicted position, or predicted velocity may also be determined using additional signals and processing.

지리위치 및 속도측정 정보가 블록(1215)에서 충분한 정밀도로 획득된 것으로 결정되면, 프로세스(1200)는 결정 지점(decision point)(1220)에서 블록(1230)으로 분기될 수 있으며, 여기서 지리위치 및 속도측정 정보는 자율 차량에 제공될 수 있다. 이 프로세스는 자율 차량(autonomous vehicle) 내에서 발생할 수 있으므로, 정보는 내비게이션 명령들을 결정하기 위해 자율 차량 자체에서 정보가 사용될 수 있다. 일부 경우에, 지리위치와 속도측정 정보가 다른 자율 차량에 무선으로 전달될 수 있다. 일부 경우에, 추가적인 지리위치 및 속도측정 정보는 다른 자율 차량으로부터 수신될 수 있으며, 내비게이션 명령들을 결정하기 위해 자율 주행 차량이 결정한 지리위치 및 속도측정 정보와 함께 사용될 수 있다.Once it is determined that geolocation and velocity information has been obtained with sufficient precision at block 1215, process 1200 may branch at decision point 1220 to block 1230, where geolocation and Speed measurement information can be provided to autonomous vehicles. This process can occur within an autonomous vehicle, so the information can be used by the autonomous vehicle itself to determine navigation commands. In some cases, geolocation and speed measurement information can be transmitted wirelessly to other autonomous vehicles. In some cases, additional geolocation and velocity information may be received from another autonomous vehicle and used in conjunction with the geolocation and velocity information determined by the autonomous vehicle to determine navigation commands.

도 13은 일 예에 따라 교통 참가자 위치 및/또는 속도측정을 결정하는 방법(1300)을 나타내는 단순화된 흐름도이다. 블록(1305)에서 신호 입력 쌍은, 내비게이션 명령들이 결정되어야 하는 특정 자율 차량 외부에 위치한 안테나와 같은, 한 쌍의 안테나에서 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출을 수신함으로써 생성된다. 쌍의 안테나 사이의 거리를 알 수 있으며 무선 방출은 각 안테나에서 서로 다른 시간에 수신될 수 있다. 예를 들어, 각 안테나는 상관 수신기에 입력 신호로 제공될 수 있는 시간 종속 변조 전압 신호를 생성할 수 있다. 13 is a simplified flow diagram illustrating a method 1300 of determining traffic participant location and/or speed measurements according to one example. At block 1305 a signal input pair is created by receiving radio emissions associated with a plurality of traffic participants at a pair of antennas, such as an antenna located outside the specific autonomous vehicle for which navigation commands are to be determined. The distance between a pair of antennas can be known and radio emissions can be received at different times from each antenna. For example, each antenna can generate a time-dependent modulated voltage signal that can be provided as an input signal to a correlated receiver.

블록(1310)에서, 신호 입력 쌍은, 복수의 교통 참가자의 지리위치의 세트 및 선택적으로 속도측정을 결정하기 위해 상관 수신기에 의해 처리된다. 상관 수신기는, 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자인 특정 자율 차량과 같이 내비게이션 명령이 결정될 특정 자율 차량 외부에 위치될 수 있다. 프로세스의 첫 번째 단계로 아날로그-디지털 변환기를 사용하는 등 시간 의존적 전압 신호가 양자화될 수 있다. 선택적으로, 시간 종속 신호의 푸리에 변환을 수행하여 신호를 주파수 공간으로 변환할 수 있다. 그런 다음 신호는 자기상관 함수를 사용하여 스펙트럼적으로 상관될 수 있으며, 이를 통해 TDOA(도착 시간 차이) 또는 AoA(도래 각도)와 같은 특징을 추출할 수 있으며, 그러면 이는 복수의 교통 참가자 또는 교통 참가자와 연관된 무선 방출기의 지리위치를 결정하는 데 사용할 수 있다. 선택적으로, 방출 시그니처는 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출기의 클래스 또는 유형을 결정하기 위해 제1 신호 입력 쌍에 대해 결정될 수 있다. 예를 들어, 방출 시그니처는 무선 방출기의 물리적 매개변수(예: 주파수 성능, 비트레이트 성능 등)와 무선 방출기가 사용하는 서비스 클래스(예: 서비스 제공자)를 식별할 수 있다. 이 정보는 지리위치와 결합될 수 있다.At block 1310, the signal input pairs are processed by a correlation receiver to determine a set of geolocations and optionally speed measurements of a plurality of traffic participants. The correlation receiver may be located external to a particular autonomous vehicle for which navigation commands are to be determined, such as a particular autonomous vehicle that is a traffic participant among a plurality of traffic participants. Time-dependent voltage signals can be quantized, such as using an analog-to-digital converter as the first step in the process. Optionally, the signal can be converted to frequency space by performing a Fourier transform of the time-dependent signal. The signals can then be spectrally correlated using an autocorrelation function, allowing features such as time difference of arrival (TDOA) or angle of arrival (AoA) to be extracted, which can then be used to identify multiple traffic participants or traffic participants. It can be used to determine the geolocation of associated radio emitters. Optionally, an emission signature may be determined for the first signal input pair to determine the class or type of wireless emitter associated with the plurality of traffic participants. For example, an emission signature can identify the physical parameters of a wireless emitter (e.g., frequency performance, bitrate performance, etc.) and the class of service (e.g., service provider) that the wireless emitter uses. This information may be combined with geolocation.

블록(1315)에서, 지리위치 및 속도측정 정보는 교통 참가자에 대한 지리위치 및 속도측정이 충분한 정밀도로 획득되었는지 결정하기 위해 평가될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 프로세스(1300)는 결정 지점(1320)에서 블록(1325)으로 분기할 수 있으며, 여기서 추가적인 신호 입력은 하나 이상의 서로 다른 안테나 또는 블록(1305)에서 사용된 것들부터 변위된 하나 이상의 안테나를 사용하는 것과 같이, 복수의 교통 참가자와 연관된 추가 무선 방출을 수신함으로써 생성될 수 있다. 프로세스는 블록(1310)으로 돌아갈 수 있으며, 여기서 처리는 복수의 교통 참가자에 대한 업데이트된 속도 및 지리위치 정보를 결정하기 위해 추가적인 신호 입력에 대해 반복될 수 있다.At block 1315, the geolocation and speed measurement information may be evaluated to determine whether the geolocation and speed measurements for the traffic participant were obtained with sufficient precision. Otherwise, process 1300 may branch from decision point 1320 to block 1325, where additional signal input may be provided from one or more different antennas or one or more antennas displaced from those used in block 1305. may be generated by receiving additional wireless emissions associated with a plurality of traffic participants, such as using . The process may return to block 1310, where processing may be repeated for additional signal inputs to determine updated speed and geolocation information for a plurality of traffic participants.

선택적으로, 가속도, 예측 경로, 예측 위치 또는 예측 속도도 추가 신호 및 처리를 사용하여 결정될 수 있다. Optionally, acceleration, predicted path, predicted position, or predicted velocity may also be determined using additional signals and processing.

지리위치 및 속도측정 정보가 블록(1215)에서 충분한 정밀도로 획득된 것으로 결정되면, 프로세스(1200)는 결정 지점(decision point)(1220)에서 블록(1230)으로 분기될 수 있으며, 여기서 지리위치 및 속도측정 정보는, 예를 들어 무선 데이터 통신을 통해 자율 차량에 제공될 수 있다. 선택적으로, 한 쌍의 안테나 및/또는 상관 수신기는 특정 자율 차량 외부의 고정 위치에 위치할 수 있다. 선택적으로, 한 쌍의 안테나 및/또는 상관 수신기는 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자인 다른 자율 차량과 같은 다른 자율 차량에 위치될 수 있다.Once it is determined that geolocation and velocity information has been obtained with sufficient precision at block 1215, process 1200 may branch at decision point 1220 to block 1230, where geolocation and Speed measurement information may be provided to the autonomous vehicle, for example, through wireless data communication. Optionally, a pair of antennas and/or correlated receivers may be located at a fixed location outside the particular autonomous vehicle. Optionally, the pair of antennas and/or correlation receivers may be located on another autonomous vehicle, such as another autonomous vehicle that is a traffic participant among a plurality of traffic participants.

무선 방출을 수신하고 처리함으로써 신호를 생성하는 프로세스는 안테나의 검출 범위에 있는 만큼 많은 교통 참가자에 대한 지리위치를 동시에 결정하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, 무선 방출을 수신하여 신호를 생성하는 프로세스와 지리위치를 결정하기 위한 처리는 시간에 따라 무선 방출기의 지리위치를 추적할 수 있도록 무선 방출기에 대해 시간의 함수로 반복될 수 있다. 유리하게는, 대응하는 클래스 또는 유형의 무선 방출기와 결합된 지리위치의 지속적인 추적은 개별 무선 방출기가 정확하게 추적되고 예측되어 위치되도록 할 수 있다. 지리위치 정보, 유형 또는 클래스 정보, 속도측정 정보 등은 선택적으로 하나 이상의 다른 교통 참가자에게 데이터 스트림으로 제공될 수 있다.The process of generating a signal by receiving and processing radio emissions can be used to simultaneously determine the geolocation for as many traffic participants as are within the antenna's detection range. Similarly, the process of receiving wireless emissions to generate a signal and processing to determine geolocation can be repeated as a function of time for a wireless emitter so that the geolocation of the wireless emitter can be tracked over time. Advantageously, continuous tracking of geolocation coupled with a corresponding class or type of wireless emitter can enable individual wireless emitters to be accurately tracked and predicted to be located. Geolocation information, type or class information, speed measurement information, etc. may optionally be provided as a data stream to one or more other traffic participants.

도 12 및 도 13에 예시된 특정 단계들은 일부 예에 따라 교통 참가자의 지리위치를 결정하는 특정 방법을 제공한다. 대안적인 실시예에 따르면 다른 단계의 순서도 수행될 수 있다. 예를 들어, 대안적인 실시예는 위에 설명된 단계를 다른 순서로 수행할 수 있다. 또한, 도 12 및 도 13은 개별 단계는 개별 단계에 대해 적절하게 다양한 순서로 수행될 수 있는 다수의 하위 단계를 포함할 수 있다. 또한, 특정 애플리케이션에 따라 추가 단계가 추가되거나 제거될 수 있다. 당업자는 다양한 변형, 수정 및 대안을 인식할 것이다.Certain steps illustrated in FIGS. 12 and 13 provide certain methods for determining the geographic location of a traffic participant, according to some examples. Other sequences of steps may also be performed according to alternative embodiments. For example, alternative embodiments may perform the steps described above in a different order. Additionally, Figures 12 and 13 show that individual steps may include multiple sub-steps that may be performed in a variety of orders as appropriate for the individual steps. Additionally, additional steps may be added or removed depending on the specific application. Those skilled in the art will recognize various variations, modifications and alternatives.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함하는(comprising)"은 "포함하는(including)", "포함하는(containing)" 또는 "특징으로 하는(characterized by)"과 동의어이며, 포괄적이거나 개방적이며 추가적인, 언급되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않다. 본 명세서에서 사용된 "구성하는(consisting of)"은 청구범위 요소에 명시되지 않은 모든 요소, 단계 또는 성분을 제외한다. 본 명세서에 사용된 "본질적으로 구성된다(consisting essentially of)"는 청구범위의 기본적이고 신규한 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 재료 또는 단계를 배제하지 않는다. 특히 조성물의 구성요소에 대한 설명 또는 장치의 요소에 대한 설명에서 "포함하는(comprising)"이라는 용어에 대한 본원의 모든 언급은 언급된 구성요소 또는 요소로 본질적으로 구성되고 이루어진 조성물 및 방법을 포함하는 것으로 이해된다. 본 명세서에 예시적으로 기술된 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소(들), 제한 또는 제한 없이도 실시될 수 있다.As used herein, “comprising” is synonymous with “including,” “containing,” or “characterized by,” and is inclusive, open, or additional. , does not exclude elements or method steps not mentioned. As used herein, “consisting of” excludes any element, step or ingredient not specified in the claim elements. As used herein, “consisting essentially of” does not exclude materials or steps that do not materially affect the basic and novel nature of the claims. Any reference herein to the term “comprising,” particularly in a description of a component of a composition or a description of an element of a device, refers to compositions and methods that essentially consist of and consist of the components or elements mentioned. It is understood that The invention described by way of example herein may be practiced without any element(s), limitation or limitation not specifically disclosed herein.

사용된 용어 및 표현은 제한이 아닌 설명의 용어로 사용되었으며, 그러한 용어 및 표현의 사용에 있어서 도시되고 설명된 특징과 동등한 것 또는 그 일부를 배제하려는 의도는 없으며, 그러나 청구된 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것이 인정된다. 따라서, 본 발명은 바람직한 실시예 및 선택적 특징에 의해 구체적으로 개시되었지만, 본 명세서에 개시된 개념의 수정 및 변형은 당업자에 의해 이루어질 수 있으며, 그러한 수정 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다는 점을 이해해야 한다.The terms and expressions used are intended to be terms of description and not limitation, and there is no intention in the use of such terms and expressions to exclude equivalents or portions of the features shown and described, but within the scope of the claimed invention. It is recognized that many variations are possible. Accordingly, although the present invention has been specifically disclosed in terms of preferred embodiments and optional features, modifications and variations of the concepts disclosed herein may be made by those skilled in the art, and such modifications and variations are defined in the present invention as defined by the appended claims. It should be understood that it is considered to be within the scope of.

Claims (40)

지리적 영역에서 복수의 무선 방출기를 매핑하는 방법에 있어서,
상기 방법은,
3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트를 획득하는 단계,
상관 수신기를 사용하여 상기 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 상기 신호 입력의 세트를 처리하는 단계, 및
상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 상기 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하는 단계
를 포함하는,
방법.
A method for mapping a plurality of wireless emitters in a geographic area, comprising:
The above method is,
obtaining a set of signal inputs corresponding to wireless emissions from a plurality of wireless emitters received at three or more antennas;
processing the set of signal inputs using a correlation receiver to determine a plurality of periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs among the set of signal inputs, and
determining a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function.
Including,
method.
제1항에 있어서,
지리적, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리적, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 상기 지리위치의 세트를 오버레이하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to paragraph 1,
Overlaying said set of geographic locations on a geographic, network or symbolic map or geographic, network or symbolic map data.
Containing more,
method.
제1항에 있어서,
상기 지리위치의 세트 또는 그 서브세트를 원격 서버로 전송하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to paragraph 1,
transmitting the set of geolocations or a subset thereof to a remote server.
Containing more,
method.
제1항에 있어서,
상기 신호 입력의 세트를 처리하는 단계는,
상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상기 상관 수신기를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 복수의 신호 입력 쌍을 처리하는 단계,
상기 시간 지연의 세트를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출의 도달 각도의 세트를 결정하는 단계, 및
상기 도달 각도의 세트를 사용하여 상기 복수의 무선 방출기의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 단계
를 포함하는,
방법.
According to paragraph 1,
Processing the set of signal inputs includes:
processing a plurality of signal input pairs from different pairs of the three or more antennas using the correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving the wireless emissions from the three or more antennas;
determining a set of angles of arrival of the wireless emission at the three or more antennas using the set of time delays, and
determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the set of angles of arrival.
Including,
method.
제1항에 있어서,
하나 이상의 상기 안테나는,
상기 상관 수신기에 직접 결합되거나,
하나 이상의 상기 안테나는,
상기 상관 수신기로부터 원격에 위치되는,
방법.
According to paragraph 1,
One or more of the antennas,
coupled directly to the correlation receiver, or
One or more of the antennas,
located remotely from the correlation receiver,
method.
제1항에 있어서,
상기 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to paragraph 1,
analyzing one or more of the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function to identify a class or type set of the plurality of wireless emitters.
Containing more,
method.
제6항에 있어서,
상기 지리위치의 세트와 상기 복수의 무선 방출기의 상기 클래스 또는 유형 세트를 지리, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 오버레이하는 단계를,
더 포함하는,
방법.
According to clause 6,
overlaying the set of geolocations and the set of classes or types of the plurality of wireless emitters onto a geographic, network or symbolic map or geographic, network or symbolic map data,
Including more,
method.
제1항에 있어서,
상기 복수의 무선 방출기의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 단계는,
실시간으로 또는 실질적으로 실시간으로 발생하는,
방법.
According to paragraph 1,
Determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters comprises:
occurring in real time or substantially in real time;
method.
제1항에 있어서,
한 번 이상 반복하는 단계,
상기 3개 이상의 안테나에서 수신된 상기 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 새로운 신호 입력의 세트를 획득하는 단계,
상기 상관 수신기를 사용하여 상기 새로운 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 상기 새로운 신호 입력의 세트를 처리하는 단계, 상기 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 상기 새로운 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 상기 복수의 무선 방출기의 새로운 지리위치의 세트를 결정하는 단계, 및
시간에 걸쳐 상기 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트 및 하나 이상의 새로운 지리위치의 세트를 추적하는 단계를 한 번 이상 반복하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to paragraph 1,
steps repeated one or more times,
obtaining a new set of signal inputs corresponding to wireless emissions from the plurality of wireless emitters received at the three or more antennas;
Processing the set of new signal inputs using the correlation receiver to determine a plurality of new periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs of the set of new signal inputs, the new periodic autocorrelation functions determining a new set of geolocations of the plurality of wireless emitters using a correlation function or the new spectral correlation function, and
Repeating the steps of tracking the set of geolocations of the plurality of wireless emitters and one or more new sets of geolocations over time one or more times.
Containing more,
method.
제1항에 있어서,
상기 복수의 무선 방출기의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 단계는,
상기 복수의 무선 방출기의 속도 세트를 결정하는 단계
를 포함하는,
방법.
According to paragraph 1,
Determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters comprises:
determining a speed set of the plurality of wireless emitters.
Including,
method.
지리적 영역에서 복수의 무선 방출기를 매핑하기 위한 시스템에 있어서,
상기 시스템은,
상관 수신기,
상기 상관 수신기와 데이터 통신하도록 위치되는 3개 이상의 안테나, 및
주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 상기 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트를 결정하도록 구성된 하나 이상의 프로세서
를 포함하고,
상기 상관 수신기는,
신호 입력의 세트의 복수의 신호 입력 쌍에 대해 복수의 상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해, 상기 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트를 처리하도록 구성되는,
시스템.
A system for mapping a plurality of wireless emitters in a geographic area, comprising:
The system is,
correlated receiver,
three or more antennas positioned to communicate data with the correlated receiver, and
One or more processors configured to determine a set of geolocations of the plurality of wireless emitters using a periodic autocorrelation function or a spectral correlation function.
Including,
The correlation receiver is,
A signal input corresponding to radio emissions from a plurality of radio emitters received at the three or more antennas to determine a plurality of the periodic autocorrelation functions or the spectral correlation function for a plurality of signal input pairs of the set of signal inputs. configured to process a set of,
system.
제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
지리적, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리적, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 상기 지리위치의 세트를 오버레이하도록 더 구성되는,
시스템.
According to clause 11,
The one or more processors:
further configured to overlay the set of geolocations on a geographic, network or symbolic map or geographic, network or symbolic map data,
system.
제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기지리위치의 세트 또는 그 서브세트를 원격 서버로 전송하도록 추가로 구성되는,
시스템.
According to clause 11,
The one or more processors:
further configured to transmit the set of geolocations or a subset thereof to a remote server,
system.
제11항에 있어서,
상기 신호 입력의 세트를 처리하는 것은,
상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상기 상관 수신기를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 복수의 신호 입력 쌍을 처리하는 것,
상기 시간 지연의 세트를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출의 도달 각도의 세트를 결정하는 것, 및
상기 도달 각도의 세트를 사용하여 상기 복수의 무선 방출기의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 것
을 포함하는,
시스템.
According to clause 11,
Processing the set of signal inputs includes:
processing a plurality of signal input pairs from different pairs of the three or more antennas using the correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving the wireless emissions from the three or more antennas;
using the set of time delays to determine a set of angles of arrival of the wireless emission at the three or more antennas, and
determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the set of angles of arrival.
Including,
system.
제11항에 있어서,
하나 이상의 상기 안테나는,
상기 상관 수신기에 직접 결합되거나,
하나 이상의 상기 안테나는,
상기 상관 수신기로부터 원격에 위치되는,
시스템.
According to clause 11,
One or more of the antennas,
coupled directly to the correlation receiver, or
One or more of the antennas,
located remotely from the correlation receiver,
system.
제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 복수의 무선 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하도록 더 구성되는,
시스템.
According to clause 11,
The one or more processors:
further configured to analyze one or more of the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function to identify a class or type set of the plurality of wireless emitters.
system.
제16항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 지리위치의 세트와 상기 복수의 무선 방출기의 상기 클래스 또는 유형 세트를 지리, 네트워크 또는 기호 지도 또는 지리, 네트워크 또는 기호 지도 데이터에 오버레이하도록 더 구성되는,
시스템.
According to clause 16,
The one or more processors:
further configured to overlay the set of geolocations and the set of classes or types of the plurality of wireless emitters onto a geographic, network or symbolic map or geographic, network or symbolic map data.
system.
제11항에 있어서,
상기 복수의 무선 방출기의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 것은,
실시간으로 또는 실질적으로 실시간으로 발생하는,
시스템.
According to clause 11,
Determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters comprises:
occurring in real time or substantially in real time;
system.
제11항에 있어서,
상기 상관 수신기는,
상기 3개 이상의 안테나에서 수신된 상기 복수의 무선 방출기로부터의 무선 방출에 대응하는 새로운 신호 입력의 세트를 획득하는 것, 및
상기 상관 수신기를 사용하여 상기 새로운 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 상기 새로운 신호 입력의 세트를 처리하는 것
을 한번 이상 반복하도록 더 구성되고, 및
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 상기 새로운 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 상기 복수의 무선 방출기의 새로운 지리위치의 세트를 결정하는 것, 및
시간에 걸쳐 상기 복수의 무선 방출기의 지리위치의 세트 및 하나 이상의 새로운 지리위치의 세트를 추적하는 것
을 한 번 이상 반복하도록 더 구성되는,
시스템.
According to clause 11,
The correlation receiver is,
Obtaining a new set of signal inputs corresponding to wireless emissions from the plurality of wireless emitters received at the three or more antennas, and
Processing the set of new signal inputs using the correlation receiver to determine a plurality of new periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs among the set of new signal inputs.
is further configured to repeat one or more times, and
The one or more processors:
determining a new set of geolocations of the plurality of wireless emitters using the new periodic autocorrelation function or the new spectral correlation function, and
tracking a set of geolocations and one or more new geolocations of the plurality of wireless emitters over time.
Further configured to repeat one or more times,
system.
제11항에 있어서,
상기 복수의 무선 방출기의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 단계는,
상기 복수의 무선 방출기의 속도 세트를 결정하는 단계
를 포함하는,
시스템.
According to clause 11,
Determining the set of geolocations of the plurality of wireless emitters comprises:
determining a speed set of the plurality of wireless emitters.
Including,
system.
자율 차량에 의해 교통 참가자 위치 및 속도 정보를 결정하는 방법에 있어서,
상기 방법은,
3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트를 획득하는 단계,
상관 수신기를 사용하여 상기 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 상기 신호 입력의 세트를 처리하는 단계,
상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 상기 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치 및/또는 속도측정 정보의 세트를 결정하는 단계, 및
상기 자율 차량에 대한 내비게이션 명령들을 결정하기 위해 자율 차량의 데이터 프로세서에 의한 상기 지리위치 및/또는 속도측정 정보의 세트를 사용하는 단계
를 포함하는,
방법.
In a method for determining traffic participant location and speed information by an autonomous vehicle,
The above method is,
obtaining a set of signal inputs corresponding to radio emissions associated with a plurality of traffic participants received from three or more antennas;
processing the set of signal inputs using a correlation receiver to determine a plurality of periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs of the set of signal inputs,
determining a set of geolocation and/or speed measurement information for the plurality of traffic participants using the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function, and
Using the set of geolocation and/or speedometry information by a data processor of an autonomous vehicle to determine navigation commands for the autonomous vehicle.
Including,
method.
제21항에 있어서,
상기 획득하는 단계 및 상기 처리하는 단계
를 1회 이상 반복하는 단계 및
상기 복수의 교통 참가자에 대한 추가적인 또는 보다 정확한 지리위치 및 속도측정 정보를 결정하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to clause 21,
The obtaining step and the processing step
Repeating the steps one or more times and
Determining additional or more accurate geographic location and speed measurement information for the plurality of traffic participants
Containing more,
method.
제21항에 있어서,
상기 신호 입력의 세트를 처리하는 단계는,
상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상기 상관 수신기를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 복수의 신호 입력 쌍을 처리하는 단계,
상기 시간 지연의 세트를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출의 도달 각도의 세트를 결정하는 단계, 및
상기 도달 각도의 세트를 사용하여 상기 복수의 교통 참가자의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 단계
를 포함하는,
방법.
According to clause 21,
Processing the set of signal inputs includes:
processing a plurality of signal input pairs from different pairs of the three or more antennas using the correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving the wireless emissions from the three or more antennas;
determining a set of angles of arrival of the wireless emission at the three or more antennas using the set of time delays, and
determining the set of geographic locations of the plurality of traffic participants using the set of angles of arrival.
Including,
method.
제21항에 있어서,
상기 교통 참가자와 연관된 무선 방출은,
상기 교통 참가자의 무선 방출기에 의해 생성된 무선 방출
을 포함하는,
방법.
According to clause 21,
Radio emissions associated with said traffic participants are:
Radio emissions generated by radio emitters of said traffic participants
Including,
method.
제21항에 있어서,
상기 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자는,
차량 또는 보행자인,
방법.
According to clause 21,
Transportation participants among the above plurality of transportation participants are:
vehicle or pedestrian,
method.
제21항에 있어서,
상기 교통 참가자와 연관된 무선 방출은,
상기 교통 참가자에 의해 반사된 무선 방출
을 포함하는,
방법.
According to clause 21,
Radio emissions associated with said traffic participants are:
Radio emissions reflected by said traffic participants
Including,
method.
제21항에 있어서,
새로운 무선 방출을 생성하고 상기 새로운 무선 방출을 복수의 교통 참가자를 향해 지향시키는 단계
를 더 포함하고,
상기 무선 방출은,
적어도 하나의 교통 참가자로부터의 상기 새로운 무선 방출의 반사
를 포함하는,
방법.
According to clause 21,
generating new wireless emissions and directing the new wireless emissions toward a plurality of traffic participants.
It further includes,
The wireless emission is,
Reflection of said new radio emissions from at least one traffic participant
Including,
method.
제21항에 있어서,
상기 복수의 교통 참가자와 연관된 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to clause 21,
analyzing one or more of the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function to identify a set of classes or types of emitters associated with the plurality of traffic participants.
Containing more,
method.
제21항에 있어서,
상기 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자에 대응하는 다른 자율 차량에 상기 지리위치 및 속도측정 정보의 세트를 제공하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to clause 21,
providing the set of geolocation and speed measurement information to another autonomous vehicle corresponding to a traffic participant of the plurality of traffic participants.
Containing more,
method.
제21항에 있어서,
상기 상관 수신기는,
상기 자율 차량의 구성요소이고,
상기 자율 차량은,
상기 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자에 대응하는,
방법.
According to clause 21,
The correlation receiver is,
It is a component of the autonomous vehicle,
The autonomous vehicle,
Corresponding to a traffic participant among the plurality of traffic participants,
method.
제21항에 있어서,
상기 상관 수신기는,
상기 복수의 교통 참가자들로부터 멀리 떨어져 있고,
상기 방법은,
상기 자율 차량에 대한 상기 명령들을 결정하거나 적용하는 데 사용하기 위해 상기 지리위치 및 속도측정 정보 세트를 상기 자율 차량에 무선으로 전송하는 단계
를 더 포함하는,
방법.
According to clause 21,
The correlation receiver is,
away from the plurality of traffic participants,
The above method is,
Wirelessly transmitting the set of geolocation and speed measurement information to the autonomous vehicle for use in determining or applying the commands to the autonomous vehicle.
Containing more,
method.
교통 참가자 위치 및 속도측정 정보를 결정하기 위한 시스템에 있어서,
상기 시스템은,
3개 이상의 안테나,
상기 3개 이상의 안테나와 데이터 통신하도록 위치되는 상관 수신기, 및
하나 이상의 프로세서
를 포함하고,
상관 수신기는,
신호 입력의 세트의 복수의 신호 입력 쌍에 대해 복수의 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해, 상기 3개 이상의 안테나에서 수신된 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출에 대응하는 신호 입력의 세트를 처리하도록 구성되고,
상기 프로세서는,
상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수를 사용하여 상기 복수의 교통 참가자에 대한 지리위치 및/또는 속도측정 정보의 세트를 결정하고, 및
상기 지리위치 및/또는 속 측정 정보의 세트를 사용하여 자율 차량에 대한 내비게이션 명령들을 결정하도록 구성되는,
시스템.
In a system for determining traffic participant location and speed measurement information,
The system is,
3 or more antennas,
a correlation receiver positioned to communicate data with the three or more antennas, and
one or more processors
Including,
The correlated receiver is,
A set of signal inputs corresponding to radio emissions associated with a plurality of traffic participants received at said three or more antennas to determine a plurality of periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of signal input pairs of the set of signal inputs. is configured to process,
The processor,
determine a set of geolocation and/or speed measurement information for the plurality of traffic participants using the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function; and
configured to determine navigation commands for an autonomous vehicle using the set of geolocation and/or geometric information,
system.
제32항에 있어서,
상기 상관 수신기는,
상기 3개 이상의 안테나에서 수신된 상기 복수의 교통 참가자와 연관된 무선 방출에 대응하는 새로운 신호 입력의 세트를 획득하는 것,
상기 상관 수신기를 사용하여 상기 새로운 신호 입력의 세트 중 복수의 신호 입력 쌍에 대한 복수의 새로운 주기적 자기상관 함수 또는 스펙트럼 상관 함수를 결정하기 위해 상기 새로운 신호 입력의 세트를 처리하는 것
을 한 번 이상 반복하도록 더 구성되고,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 복수의 교통 참가자에 대한 추가적인 또는 더 정확한 지리위치 및 속도측정 정보를 결정하도록 더 구성되는,
시스템.
According to clause 32,
The correlation receiver is,
obtaining a new set of signal inputs corresponding to radio emissions associated with the plurality of traffic participants received at the three or more antennas;
Processing the set of new signal inputs using the correlation receiver to determine a plurality of new periodic autocorrelation functions or spectral correlation functions for a plurality of pairs of signal inputs among the set of new signal inputs.
is further configured to repeat one or more times,
The one or more processors:
further configured to determine additional or more accurate geolocation and speed measurement information for the plurality of traffic participants,
system.
제32항에 있어서,
상기 신호 입력의 세트를 처리하는 것은,
상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출을 수신하는 것과 연관된 시간 지연의 세트를 결정하기 위해, 상기 상관 수신기를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나의 서로 다른 쌍으로부터의 복수의 신호 입력 쌍을 처리하는 것,
상기 시간 지연의 세트를 사용하여 상기 3개 이상의 안테나에서 상기 무선 방출의 도달 각도의 세트를 결정하는 것, 및
상기 도달 각도의 세트를 사용하여 상기 복수의 교통 참가자의 상기 지리위치의 세트를 결정하는 것
을 포함하는,
시스템.
According to clause 32,
Processing the set of signal inputs includes:
processing a plurality of signal input pairs from different pairs of the three or more antennas using the correlation receiver to determine a set of time delays associated with receiving the wireless emissions from the three or more antennas;
using the set of time delays to determine a set of angles of arrival of the wireless emission at the three or more antennas, and
determining the set of geographic locations of the plurality of traffic participants using the set of angles of arrival;
Including,
system.
제32항에 있어서,
교통 참가자와 연관된 무선 방출은,
상기 교통 참가자의 무선 방출기에 의해 생성된 무선 방출
을 포함하는,
시스템.
According to clause 32,
Radio emissions associated with traffic participants are:
Radio emissions generated by radio emitters of said traffic participants
Including,
system.
제32항에 있어서,
상기 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자는,
차량 또는 보행자인,
시스템.
According to clause 32,
Transportation participants among the above plurality of transportation participants are:
vehicle or pedestrian,
system.
제32항에 있어서,
상기 교통 참가자와 연관된 무선 방출은,
상기 교통 참가자에 의해 반사된 무선 방출
을 포함하는,
시스템.
According to clause 32,
Radio emissions associated with said traffic participants are:
Radio emissions reflected by said traffic participants
Including,
system.
제32항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 복수의 교통 참가자와 연관된 방출기의 클래스 또는 유형 세트를 식별하기 위해 상기 주기적 자기상관 함수 또는 상기 스펙트럼 상관 함수 중 하나 이상을 분석하도록 더 구성되는,
시스템.
According to clause 32,
The one or more processors:
further configured to analyze one or more of the periodic autocorrelation function or the spectral correlation function to identify a set of classes or types of emitters associated with the plurality of traffic participants,
system.
제32항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 복수의 교통 참가자 중의 교통 참가자에 대응하는 하나 이상의 다른 자율 차량에 상기 지리위치 및 속도측정 정보의 세트를 제공하도록 추가로 구성되는,
시스템.
According to clause 32,
The one or more processors:
further configured to provide the set of geolocation and speed measurement information to one or more other autonomous vehicles corresponding to a traffic participant in the plurality of traffic participants,
system.
제32항에 있어서,
상기 상관 수신기 및 상기 하나 이상의 프로세서는,
상기 자율 차량의 구성요소인,
시스템.
According to clause 32,
The correlation receiver and the one or more processors:
Components of the autonomous vehicle,
system.
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