TWI283520B

TWI283520B - Wireless signal processing methods and apparatuses including directions of arrival estimation

Info

Publication number: TWI283520B
Application number: TW093128224A
Authority: TW
Inventors: Sondur Lakshmipathi
Original assignee: Intel Corp
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2007-07-01
Also published as: CN1853360A; JP4543040B2; KR20060071426A; US20050062646A1; US6987482B2; EP1680870A1; WO2005029728A1; TW200524319A; MY136438A; EP1680870B1; CN1853360B; KR100870287B1; DE602004026904D1; JP2007506374A; ATE466416T1

Description

1283520 九、發明說明： L發明戶斤屬泛^技術領域】發明領域本發明係一般論及通訊領域，以及係特別論及無線通 5 訊技術。

L· JL 發明背景積體電路、微處理器、聯網、電傳通訊、和其他相關技術方面之發展，業已導致採用無線通訊之普及，舉例而 10言，行動無線大哥大。在類似行動無線大哥大之無線通訊的情況中，諸如，一行動無線大哥大（亦被稱作行動手機），通常係與一可轉播此行動手機有關之通訊信號的，，鄰近”服務臺（亦被稱作基地臺)相通訊。此服務/基地臺，可對其有效區（其之f’網格-或稱“細胞”)内之所有行動手機，提供轉 15播服務。因此，一服務/基地堂，通常係可同時接收及處理眾多來自其’’網格’’内之行動手機的通訊信號。在服務/基地臺處，使用多重之天線，來接收^動機所出之通訊信號，早已變為普及，因為其對提昇無手訊系統之容量和呑吐量之觀點，係具有數項優點。Ί通有多稽之信號處理技術，被採用來處理其接收之通訊信號，但不限於”時間-空間’，處理技術。包括景的領 ’評估在此等時間-空間處理技術中，聚束技術為_受可提高自一想要方向接收之信號的強度之深具前域。有一種已知之技術，為採用一已知之訓練序歹q 20 !283520 其最佳之加權值(例如，使用最小均方(LMS))，以使聚束至一想要之方向。其他已知可評估一抵達方向（D〇A)之技術，係包括採用Bartlett處理器或MUSIC (Multiple Signal Classification^多重信號分類）之技術。 5 訓練技術具有對系統之總處理能力招致額外消耗之缺點，而收斂技術可能較判定可用之時間耗費更長的時間。後者之技術需要該等接收信號之大量快照（snapshot)，以便對-可反映來自此等獨立信號源之接收信號的相互關係 (或缺乏它）之相互關係矩陣，提供一良好之評估。 10 此外’雖然每一通訊信號，通常具有眾多諸如自建築反射等等之環境因素所致的多路徑，此等技術通常係僅基於一信號之支配性多路徑，來評估其d〇a。【明内^^ j 本發明係為一種在一季絲士 15 、糸統中，一運作方法係包括··採用夕數之感測器，來接收多查又夕數化號源所無線傳輸之第一組 ^唬，取得該等感測器所感 -w之接收^號的第一取樣；知用一弟一組之信號方向向 &认基於此第一取樣，來構成一弟一接收之信號向量；以另 ^二曰及至少部份基於此第一接收作唬向ΐ與第一組信號方向向 ° 右關Μ _之關係’來判定該等信號有關之弟一組抵達方向。圖式簡單說明本發明之實施例，將Μ出 ☆ "由所附諸圖加以說明，其中，相似之苓考數字，係指明類 ^ 蝻似之元件，以及其t ·· 第1圖係例示一適可依梦一豕〜貫施例來實現本發明之通 20 Ϊ283520 訊環境； 5 第2圖係例示部份可依據—實施例來判定J個信號源所做無線傳輸之J個信號的抵達方向之運作流程；第3圖係例示部份可依據-實施例來判定J個信號源所做無賴之L個多路徑的抵達方向之運作流程；而一第4圖則:、例示一適可依據一實施例用來實現第l 3圖或夕紅錢理方法之_或多的特徵之電腦系統。 C實施冷式】車父佳實施例之詳細說明 10

線傳輸之錢恤達方;；二™—些可判定眾多無達方向之方法和裝置。本發明之實确:=Γ判定眾多無線傳輪之多路徑的抵物 15 20 忾文兄明中，將說明本發明之實施例的各種和铽。然而，本技藝之專孝僅以某些或所有上述之特徵;:=，其· 完全理解。^ / 财為提供轉實施心兀王_ 本技藝之專業人㈣可例在實現上，係可％要料狀為不使輯其找明P n只例中，各種運作將在-最=間化，見之特徵。被依次說明為-些多重之分立運作，然而，㈣之不驗釋為暗示此等運作具必然之順序相依性。二之，此寺運作並非需要依其所呈現之順序來執行。

7 1283520 片語nin one embodiment(在一實施例中）’’係重複被使用。此片語通常並非論及相同之實施例，然而，此係有可能的。術語’’comprising(由…所構成广、’’having(具有）’’、和 "including(包括）”係屬同義字，除非上下文另有指示。 5 茲參照第1圖，其中係顯示一適可依據一實施例實現本發明之通訊環境的概觀。誠如所例示，就此實施例而言，此通訊環境100，係包括彼此在通訊上相耦合之J個行動手機102a-102j和基地臺106。其基地臺106，可轉播彼等行動手機102a-102j有關之通訊信號，而包括接收此等手機所無 10 線傳輸之信號。此等接收之信號，姑不論其他，可加以處理及轉寄至一無線通訊服務網路之另一耦合至該基地臺 106的信號處理節點（未示出），和/或至一PSTN(公眾交換電話網路)之信號處理節點（未示出）。就此實施例而言，其基地臺106，係包括N個天線 15 l〇8a-108n、射頻單元110、和信號處理單元111，彼等係彼此如所顯示地相麵合(RF=射頻）。其天線l〇8a-108η，係被採用使來回於彼等行動手機102a-102j，而傳輸及接收信號。此外，其天線108a-108n，可基於其他目的而加以採用。其天線108a-108η，亦可被稱作感測器。就此一申請案而言， 20 此兩術語係屬同義字。其射頻單元110，係被採用來使其天線108a-l〇8n所接收之RF信號，降頻變換成一些可供一些基帶信號，或使彼等基帶信號，增頻變換成其天線108a-108n傳輸用之RF信 1283520 其信號處理單元111，係被採用來處理該等降頻變換之基帶信號，以及可處理增頻變換有關之發送信號。就此實施例而言，此信號處理單元111，係特別包括一D〇A評估單元112和聚束單元114，彼等如所顯示係彼此相耦合，以及 5 係耦合至其RF單元110。在各種貫施例中’其DOA評估單元112，可如下文參照第2圖更完全之說明，評估其J個信號(j為一整數)之d〇a。就此等實施例而言，其聚束單元114，可至少部份基於其 DOA評估單元112所評估之J個信號的DOA，來形成該等對 10 應之加權輸出信號。在其他實施例中，其DOA評估單元112，可如下文參照第3圖更完全之說明，評估其J個信號之l個多路徑(L為一整數）的DOA。某些實施例可支援兩個要參照第2和3圖做說明之方法中的一個。其他實施例係可支援此兩者。就彼等可 l5 支援第2-3圖所例示之兩者方法的實施例而言，此等實施例亦可支援使兩者方法之一配置成其當前之運作方法。此配置在支援上可成靜態或動態之解判方案。就後者之實施例而言，其聚束單元114，可至少部份基於其DOA評估單元112所評估之J個信號的L個多路徑之 2〇 P〇A ’來形成該等對應之輸出信號。更明確地說，此聚束單元114，可判定眾多之對應加權值，以及可至少部份基於其DOA評估單元112所評估之J個信號的L個多路徑之加權分佈，來形成該等對應之輸出信號。除此等有利之方式外，其基地臺106係可取得彼等信號 1283520 104a-104j，彼等行動手機1〇2a-1〇2j*RF單元11()，係表示一寬廣範圍之此等元件。一適可主控D〇A評估單元112和聚束單元114之軟體具現體的電腦系統，將在下文參照第4圖做進一步之說明。此軟體具現體在開發上，可採用任一或 5多之眾多程式規劃語言。然而，本發明預期，所有或部份之DOA砰估單元H2和聚束單元114，可以硬體來具現，舉例而言，使用一或多之特定用途積體電路(ASIC)或實地可程式規劃邏輯裝置。本技藝之一般從業人員，將可基於本說明書所提供之敘述來完成它。接下來之其餘㈣，和巾請專利範圍，係採用下列之慣例： -黑體大寫字母，諸如A、M，係、表示矩陣或子空間； -黑體小寫字母，諸如ν，係表示向量丨以及 β非黑體字母，諸如”s”，係表示純量。兹參考第2圖’所顯示係一可例示其可依據_實施例來個信號之DOA㈣的D0_估單元112之運作流程的 ’泉程圖。此實施例係假定如下：

有J個獨立信號，沿J個各別之方A

万向0 1，…，碰撞至N 個天線陣列上面，其中之角唐A太測量上’制目對於其端射方向。其接收信號之單-快照有_輸出信號向量係定為： (1) x(t)=As(t)+n(t) 其中，x(t)為一Nxl行向量，寫為·

(2) x(t)=[Xl(t),...,xL(t)]T 20 Ϊ283520 ⑶A=[a(01)，〜，a(D]，其中，A為一NxJ方向響應矩陣 (4) a(0』Μ1 ,— ·· e-ia锻，τ，j=1，…，j，^ ，號方向向量。每一 a(0j)向量係具有維度Νχ1。 (5) δΟ-Ι^Ο),···，％^)] ’ s⑴為一内含j個獨立信號源所 5 傳輪之J個信號的Jxl向量。 k=2;rf0/c，f〇為其中心頻率，以及c為電磁波之速率，匕為其波長’以及 d為天線兀件間之間隔，以及〖係對應於其時間指數。因此，X⑴為J-線性獨立Vanderm〇nde向量之線性組修 1〇合，彼等各係對應於一信號源方向，以及X⑴可被視為： (6) x(t)= a( Θ 08^0+...+ a( Θ j)Sj(t) 在方程式(3)中，矩陣A係表示一橫跨又⑴所屬之j維子空間之基底。因此，x(t)在組成分上係以一方向向量作為其之元素。 15 目此’其中係存在一相互關係，以使X⑴所橫跨之_維子空間（一單一快照有關之輸出信號向量）與任一尸信號方向向量的交集為非零。 0 所以，若h並未對應於一真實之信號源方向，亦即，丨，…，〜·）’ x⑴與a(0i)間之交集將為零。 - :0 因此，此計算上之問題係公式化為： ⑺ x⑴门 a(0i)=〇， (8)χ(〇Πβ((9〇^0 ^ 其公式化為D(tMx⑴，a(_之Νχ2-矩陣，將變為位階不足或接近位階不足，若。 11 l28352〇因此，在判定該等J個信號0 i，…0 3之D〇A時，第2圖之程序，首先會在區塊202就一信號源j，選擇一試驗方向，〜 Θ { 〇於選擇一試驗方向時，此程序係在區塊204處進行計算：一第一係數(9a) ril=|x(t)|，和一第一規格化正交向量(9b) qiJ^。 rn

在計异弟一係數和第一規格化正交向量時，此程序係在區塊206處進行計算：一第二係數（10a) r12=q】Ha(〜q)，一第二規格化正交向量（10b) q2=a(〜Θ )—Γ Α，和一第三係數（l〇c) r22=|qiHa(〜θί)|。接者’此程序係進行評估一函數 (11) Β(θ)=^-就〜0 i，以及 Γ22

判定此評估是否可就該函數產生一峰值。若然，該試驗方向便會被視為該等J個信號之一DOA。在區塊210處，此程序將會判定是否有額外之方向要被列定。若然，此程序便會返回至區塊202，以及將會自早前所說明之處繼續。若否，此程序便會結束。茲參照第3圖，所顯示係一可例示其可依據一實施例來判定J個信號之L個同調多路徑的D0A之D0A評估單元112 的運作流程之流程圖。此實施例係包括J個信號tD〇A的最 12 1283520 初判定，以及此等J個信號被判定之DOA，接著會被採用，連同其他資訊，來判定此等J個信號之L個多路徑的DOA。其對應於基地臺處之第j個信號源和L個同調多路徑的信號，係定為： 5 (12) 一厂〜就Ν-元件之天線陣列，引伸上述之方程式，可得以下之關係： (13)〜⑴：匕，^〆2♦吟％ -i2TO〇s6j, i4ncos0j 丨 ΐ2π(Ν-1)ο〇8θμ 其中，e^]τ 為其第J·/個多路 10 徑成分有關之陣列響應向量。以上之符號係具有下列諸意義。 R,7為第/條多路徑之信號強度或幅度， fdCos6^7為第夕條多路徑之都卜勒偏移， τ ;7=ryc為第j/條多路徑之時間延遲， 15 r;7為第j/條多路徑之路程，以及 c為電磁波之速率，為對應於第J·/條多路徑之DOA， L為第j個信號源有關之支配性多路徑的數目。在假定多路徑延遲展度 20 T=max( τ )/) - min( τ ;/)< < 1/B之下，其中Β為其信號之頻寬，

Sj(t)，其第j個信號源之基帶信號，可使模型化為一窄帶信號，亦即，s(t- r ;7)=s(t- τ 〇)，其中 r 〇e [min( 7： i)，max( τ i)]。 ⑴亦可被舄為， 1283520 年.，月〜曰修(灵)正替樣.. 96.02.07. \% 93128224^^ (14) xy(〇 = ^ Πθβ- τβ) 其中 (15) φβ= 2n{fdCosejt - fcjt) 此外，所有出自行動手機之多路徑，係在平均抵達角 5 度的約土△範圍内，均勻地抵達基地臺陣列。此外，假定該等信號係屬窄帶，其複數基帶信號向量可寫為：

(16) 〜·(〇，·(卜r〇)(匕v((9y)i?/❼⑴）。進一步可令 10 (17) a/〇 = X；=iv(^.)V^ ° 為L個對應於第j個信號源之同調多路徑有關的陣列響應向量。

因為所有對應於該信號源之L個多路徑係呈同調性，使用例如MUSIC之傳統式演算法，將可導致相同方向之評 15 估，0j。因此，0;/可以0 j來取代。在此種情況中，上述之方程式可近似化為： (18) 為，其中沁㈣就J-使用者而言，其陣列之信號向量係定為： 20 (19) X(0 = X!(〇 + x2⑺ + ……+Xj(〇二[二O)ay· + η⑺ n(t)為其雜訊向量(行），雜訊係假定在空間和時間上為白雜訊。 (20) R = E[y(t)y(t)H] 14 1283520 = ΑΦΑ//+σ2Ι R為一相關係數矩陣。此係藉由其接收信號+雜訊向量 x(t)之外積及取其數個快照之平均值而得到。其平均化係以E表明。 5 Η係表明其厄米共軛(Hermiti an)(轉置共軛矩陣）。 A為尺寸NxJ之矩陣(N-天線，J-信號源）； σ2為其雜訊方差， I為一ΝχΝ單位矩陣，以及 (21) (D=E[s(t)s⑴Η]為其JxJ信號源協方差矩陣。 10 s(t)為一些位於Φ之對角線元素上面的基帶信號功率。其尺寸為JxJ，其中，J為其信號源之數目。其雜訊協方差係定為： (22) E[n(t)nH(t)]=<I。故，令R之本徵特性值為降次排列，以及係以λ λ 2 15 —，…g又Ν指明，加上令Ui,…UN為對應之特性向量，其中之本徵特性值；I n係定為： (23)

νη +σ2，η = 1，···Κ σ1，η = Κ + 1”··Ν

UsKll〗，···!^]可被視為其信號子空間，以及 Un=[uJ+7,...u；v]可被視為其雜訊子空間。 20 Unv(0,)=〇，就戶1，···，/而言，以及其外，Unv(0 j)妾0。此貫施例係假定’該等評估之特性向量Us = [u 1，...，Uj]所橫跨的子空間，係對應於其/個真實信號源方向所橫跨之空間。理應注意的是，其第j個特性向量，係對應於其第j個信 15 1283520 號源所致之L個同調多路徑。其第）個信號源方向的評估，可由任何已知類aMUSIc等方法來完成。此實施例可在其以第j個信號源0〗之被判定的D〇a為中心之方向範圍 61)士△内做搜尋，藉以判定其第>/個信號源有關之L個多路 5 徑0 因此，其信號向量χ」·⑴可被視為： (24) x/r) =[吧·丨）吧》…，凡)]5" 其中 ¥V·2灿C°SV/、(卜 (25) χ7•⑴。 10 因此，誠如第3圖中所例示，其搜尋集合 Θ广(“…，^之程序，其中土 δ)，/ = 1,2，.··，1，係可在區塊302處，使此程序首先開始就其第j個信號源之l個多路徑’選擇一試驗方向集合Θ =(〜，&，.，‘）。此尋找 Θ = Θ;· 之程序，亦即， 15 (〜’心2，···，〜）= (Θ;Ί，义2，.··，6^)，係解釋如下。首先’此程序可任意選擇一集合(〜，〜2，...,心）。其次，此程序將會形成下列之矩陣 D⑹=[V(心）v(t) ... u;]其中〜，土Δ)。第三，此程序將會在區塊3〇4處，計算下列之關係： 20 (26)〜=| ν(〜）|2，和 (27) qiJ^i2。 rn ||_||2為此向量之2-範數。同理，此程序將會區塊306處，計算下列之係數和向量， 16 1283520 (28) rn=q^(ejki); !</</-!； / = 2,...,1 + 1 (29) r"=| ^(θjkJ-y^rilqi |2, / = 2,...，L + 1 ’ 和 /=1 (30) q,=[v(〜)-SwJ/r"，/ = 2，."，L + 1。 /=1 此計算將會被執行，直至1=L+1為止，亦即，得到rI+ljL+1。 5 接著，在區塊308處，此程序將會計算函數

(31) β(Θ)) = -^。 rL+l.L+l 若5(Θ;)之結果產生一”新’’集合之峰值，此試驗方向集合Θ，便會被設定為該L個強多路徑之抵達方向。在區塊310處，其將會判定此程序是否要被重複。其重 10 複試驗之數目，可就運作效率，或基於遞減邊際改良之預定臨界值，來預先加以判定。若另一試驗集合要被評估，此程序便會返回至區塊 302 〇

最後，結束此評估程序之準則將會被滿足，以及此程 15 序將會結束。接著，其當前評估之L個多路徑方向匀={&，...,&}，係被用來取得其結合信號z(t)(見第1圖），而成為七 —ikd (τι—1) cos^ ；/ (32) ^)=ΣΣΧη^Ι，其中外7,/ 。 /=1 n=\ 換言之，在評估第j個信號源有關之D0A評估單元112 20 内的L個多路徑方向集合後，該等天線元件處接收到之信 17 1283520 號’係如方程式(32)中所定地做適當之加權。 · 此一程序將會就該等天線元件處接收到之所有；個信，號源一再重複，而使每一來源信號，使用一些對應於彼等L 個多路徑之係數來加權。 5 絲參如弟4圖，所顯示係一可例示一適可主控其D〇a 評估單元112和聚束單元114之軟體具現體的範例性電腦系統之方塊圖。誠如所例示，此計算裝置4〇〇係包括：一或多之處理态402、一系統記憶體404、一大容量儲存裝置4〇6、其他之I/O裝置408、和一網路通訊界面41〇，彼等如所顯示 · 10 係經由系統匯流排412使彼此相耦合。處理器402係被採用來執行其D0A評估單元η]和/戋聚束單元114之軟體工具。此處理器402可為習知或將進行設計之處理器中之任一者。一些適當之處理器的範例，係包括但不限於由加州聖塔克萊拉市之英特爾公司上市的微 15 處理器。其糸統§己憶體404，係被採用來儲存彼等評估單元η 2 和/或聚束單元114之工作備份和運作系統服務。此系統記馨憶體404，可為動態隨機存取記憶體(DRAM)、同步動•能隨機存取記憶體(SDRAM)、或其他同類之記憶體裝置。 20 其大量儲存裝置406，係被採用來永續儲存資料，舉例 — 而言，包括其評估單元112和/或聚束單元114之永續備份。此大容量儲存裝置406之範例，係包括但不限於硬碟、 CDROM、DVDROM、等等。其他I/O裝置408，係被採用來促成其他之I/O特徵。其 18 1283520 他I/O裝置408之範例，係包括不受限之鍵板、游標控制、，視頻顯示器、等等。其網路通訊界面410,係被採用來促成與其他裝置路通訊。此網路通訊界面410，可為有線式或無線式。 5 種實施例中，此網路通訊界面410，可支援任_範圍寬芒之網路通訊協定。在他型實施例中，此計算系統，可為一多處理器系統、聯網電腦群，包括一大量平行計算節點陣列。因此，各種新奇之方法和裝置，係可判定彼等信號源鲁 10所無線傳輸之J個信號的DOA，及/或可判定此等j個信號的L個多路徑之DOA。雖然本發明已借助前述之實施例加以說明，本技藝之專業人員將可認清的是，本發明並非受限於此等所說明之貫施例。其他貫施例係可在其所附申請專利範圍的精神和 15界定範圍内之修飾體和變更形式來實現。因此，此說明内容理應被視為例示性，而非有限制意。【圖式簡單說明】 _ 第1 ®係例不—適可依據一實施例來實現本發明之通訊環境； ^ 2 〇帛圖係例不部份可依據-實施例來判定J個信號源所做無線傳1^個信號的抵達方向之運作流程；第3圖係例不部份可依據一實施例來判定J個信號源所做無㈣輸之L個多路徑的抵達方向之運作流程；而第4圖則係例示一適可依據-實施例用來實現第2-3圖 19 1283520 之一或多的信號處理方法之一或多的特徵之電腦系統。【主要元件符號說明】 100.. .通訊環境 102a-102j···行動手機 104a-104j...信號 106.. .基地臺 108a-108n.··天線 111.. .信號處理單元 110…射頻(RF)單元 112.. .DOA評估單元 114.. .聚束單元 400.. .計算裝置 402.. .處理器 404…系統記憶體 406.. .大容量儲存裝置 408.. .1.O 裝置 410.. .網路通訊界面 412…系統匯流排

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Claims

Ι28352Θ 95. l〇. Γ] ,<It/ '：十、申請專利範圍：第93128224號申請案申請專利範圍修正本 95.10.17· 1. 一種用於用以判定信號抵達方向之系統的運作方法，係包括下列步驟： 5 採用多個感測器來接收多個信號源所無線傳輸之多數信號；

判定該等信號中之一第一信號之一抵達方向；判定該第一信號之一第一組多重路徑的一第一組抵達方向，包括在集中於所判定之該第一信號之該抵達 10 方向的一方向範圍内，搜尋該第一信號之該等第一組多重路徑的該等第一組抵達方向；以及至少部份基於所判定之該第一信號之該等第一組多重路徑的該等第一組抵達方向來取得該第一信號。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法進一步係包 15 括：

判定該等信號之一相關係數矩陣，以及判定對應於該等信號之該相關係數矩陣之多個特性向量；以及判定該第一信號之抵達方向的步驟，係至少部分基於所判定之對應於該等信號之該相關係數矩陣之該等 20 特性向量。 3.如申請專利範圍第2項之方法，其中判定相關係數矩陣的該步驟係包括：將根據該等感測器所感測到之該等信號的多個對應快照所判定的多個信號加雜訊向量之多組外積加以平均。 21 1283520

4·如申請專利範圍第1項之方法，其中·· 接收多數彳吕號的該動作係包括採用Ν個感測器接收 J個信號源所無線傳輪之j個信號，其中係整數，彼等各係大於1 ; 其第·/個傳輸之信號係模型化為 w))，洲為一基帶㈣，而㈣為-初始相位；以及

其第7個接收之信號係定為其中，心為第y·個信號之第/條多重路徑的信號強度，〇儿夕^為第乂·個信號之第/條多重路徑的都卜勒偏移， /為其載波頻率，為一基帶信號，

〇/==⑺/c為第）個信號之第z條多重路徑的時間延遲，以為第）個信號之第/條多重路徑的路程， c為電磁波之速度，以及 4/為第J個信號之第/條多重路徑的抵達方向。 5·如申請專利範圍第4項之方法，其中·· 的在该等N個感測器處針對自響應向量一角度Θ撞擊之一信號係定為 · 22 20 !28352〇 -i2?lCos0j 丨 -^〇S0.} ，β) = [1 e 入 ΐΐί^Η)〇Λν6>, e λ / ;以及與自角度6撞擊之第)個信號的第· 應之一基帶信號向量係定為·· 二對 X, 6·如申請專利範圍第5項之方法，i α# ^ f 八之技哥係包括針對一搜哥向夏{V(〜），V(心），.··， V%)}且Θ為_搜尋角声作下列計算·· v(〜）I，，和 ν(θ •Αί ^ rn 10 II .|丨2為此向量之2-範數。 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中該搜尋進計算：㈣Νθ以⑸仏1; / = 2, “+1Ή卜(心純 |2, /=2，·乙+]，和步係包括 15 ™Α)如"〃’ /=2”..乂+1。 &如申請專利範圍第7項之、法，其中該搜尋進一步係包括：判定一函數扒Θ σ 7心_疋否㈢產生一峰值，以及若然’設定 Θ _ = /9 ) ^ ^ ；"’···，d為该弟一信號之該等第一組多重 23 1283520 路徑的該等第一抵達方向。 9.如申請專利範圍第1項之方法，其中取得該第一接收信號的該動作係包括：基於該第一接收信號的L多重路徑之被判定的抵達方向來取得如下之: —ikd (π—l)cos θ e L Ν 劝=ΣΣΆ/，其中Wn/ /=1 /7=1 10. —種包含有儲存媒體與至少一處理器的裝置，其中：

該儲存媒體係具有多數程式規劃指令，該等指令在設計上可使該裝置能進行下列動作：判定採用多個感測器接收之多數信號中之一第 10 一信號的一抵達方向，該等信號係由多個信號源無線傳輸；以及

判定該第一信號的一第一組多重路徑之一第一組抵達方向，包括在集中於所判定之該第一信號之抵達方向的一方向範圍内，搜尋該第一信號之該等第一 15 組多重路徑的該等第一組抵達方向；以及至少部份基於所判定之該第一信號之該等第一組多重路徑的該等第一組抵達方向，來取得該第一接收信號；和耦接至該儲存媒體之至少一處理器係用以執行該 20 等程式規劃指令。 11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其中：該等程式規劃指令在設計上，可進一步使該裝置能判定該等信號有關之一相關係數矩陣，以及判定該相關 24 1283520 係數矩陣對應於該等信號之多個特性向量；以及该寺程式規_令在設計上，可至少部份基於該相關係數矩陣對應於該等信號之被判定的特性向量，來執行判定該第-信號之抵達方向_判定動作。 5 12·如中請專利範圍第11項之裝置，其中該等程式規劃指令在設計上，可藉由將基於該等感測器所感測到之該等信號的多個對應快照所判定的多個信號加雜訊向量之外積的多個集合平均化，來執行判定該相關係數矩陣之動作。 ίο I3·如申請專利範圍第10項之裝置，其中：接收多數信號的该動作係包括採用N個感測器接收 J個信號源所無線傳輸之J個信號，其中之係整數，彼寺各係大於1 ; 其第y個傳輸之信號係模型化為 15 勺⑺=V仏7(2為—基帶信號，以及少〇為一初始相位；以及其第y·個接收之信號係定為 X.(0 = VL R ei2rc(fd cose jrf^S(t^Tji); 其中，/?//為第·/個^號之第Z條多重路徑的信號強 20 度，尺⑽❼為第·/個#號之第；條多重路徑的都卜勒偏移， /為其載波頻率’ 1283520 S()為一基帶信號，遲，W W為第J個信號之第’條多重路徑的時間延〜為第y個信號之轉多重路徑的路程， c為電磁波之速度，以及 Trrr:rr 號 14如㈣物顧號之第/條多重路徑的抵達方向。 .如申凊專利範圍第13項之裝置，其中：句之 10 -HtCosO^ ^7tCosen 以及與自角度撞擊之第）個信應之一基帶信號向量係定為·· 说的第ί條多重路徑對 Χ 伽〜 15 15.t申料㈣14項m巾料料_指令在設言:上，可針對-搜尋向量心)，％)，，心且〜為一搜尋角度，執行下列計算作為該搜尋動作之一部分：〈〜Hi v(〜）|2，和， rn I ·|2為此向量之2-範數。 16·如申請專利範圍第15項之裝置，其中該等程式規劃指令 26 20 1283520 在設計上，可執行下列計算作為該搜尋動作之一部分：巧/=Qfv(〜）；: /=2,…，L+1 v(〜)-|^,·||，/=2，···，[+1，和 /—1 /=1 5 17.如申請專利範圍第16項之裝置，其中該等程式規劃指令在設計上，可執行判定一函數5(0,) = —^—是否會產生一 rL+l,L+l 峰值，以及若然，設定0,={4，...，4}為該第一信號之該等第一組多重路徑的該等第一抵達方向的動作，來作為該搜尋動作之一部分。 10 18.如申請專利範圍第10項之裝置，其中該等程式規劃指令在設計上，可藉由基於該第一接收信號的L-多重路徑之被判定的抵達方向來取得如下所列之，而執行取得該第一接收信號的該動作：汹= ，其中〜V1)—。 /=1 «=1 15 19.一種用以判定信號抵達方向之系統，其係包括：可接收多個信號源所無線傳輸之多個信號的多個天線；耦合至該等天線而可降頻變換該等所接收之信號的一射頻(RF)單元；和 20 耦合至該RF單元之一抵達方向評估單元，其可執行 27 1283520 下列動作：判定由多個信號源無線傳輸之多個接收信號中之一第一信號的一抵達方向；判定該等多數信號中之該第一信號的第一組多 5 重路徑的一第一組抵達方向，包括在集中於所判定之該第一信號之該抵達方向的一方向範圍内，搜尋該第一信號之該等第一組多重路徑的該等第一組抵達方向；以及至少部份基於所判定之該第一信號之該等第一 10 組多重路徑的該等第一組抵達方向來取得該第一信號。 20. 如申請專利範圍第19項之系統，其中該抵達方向評估單元進一步可執行下列動作：判定該等信號有關之一相關係數矩陣，以及判定該 15 相關係數矩陣對應於該等信號之多個特性向量；以及至少部份基於該相關係數矩陣對應於該等信號之該等被判定的特性向量，來判定該第一信號之抵達方向。 21. 如申請專利範圍第20項之系統，其中該抵達方向評估單 20 元可藉由將基於該等接收信號之多個對應快照所判定的多個信號加雜訊向量之外積的多個集合平均化，來判定該相關係數矩陣。 22. —種儲存有多個程式規劃指令之儲存媒體，該等指令係設計來使一裝置能執行下列動作： 28 1283520 判定由多個信號源無線傳輸之多個信號中之一第一信號的一抵達方向；判定該等多個信號中之一第一信號之第一組多重路徑的一第一組抵達方向，包括在集中於所判定之 5 該第一信號之抵達方向的一方向範圍内，搜尋該第一信號之該等第一組多重路徑的該等第一組抵達方向；以及至少部份基於所判定之該第一信號之該等第一組多重路徑的該等第一組抵達方向來取得該第一信 10 號。

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