WO2009037041A1 - Verfahren zur erhöhung der ortungsgenauigkeit unsynchronisierter funkteilnehmer - Google Patents

Verfahren zur erhöhung der ortungsgenauigkeit unsynchronisierter funkteilnehmer Download PDF

Info

Publication number
WO2009037041A1
WO2009037041A1 PCT/EP2008/059907 EP2008059907W WO2009037041A1 WO 2009037041 A1 WO2009037041 A1 WO 2009037041A1 EP 2008059907 W EP2008059907 W EP 2008059907W WO 2009037041 A1 WO2009037041 A1 WO 2009037041A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmitter
channel
phase
channels
transmitters
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/059907
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Pichler
Stefan Schwarzer
Claus Seisenberger
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US12/678,004 priority Critical patent/US20100309054A1/en
Priority to EP08786546A priority patent/EP2188645A1/de
Priority to CN200880107131A priority patent/CN101802636A/zh
Publication of WO2009037041A1 publication Critical patent/WO2009037041A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Definitions

  • TDOA methods time difference of arrival
  • the object to be located sends out a signal, which is received by several stationary receivers.
  • the position of the object relative to the receivers can be determined via the differences in the time of arrival.
  • GPS Global Positioning System
  • satellites are equipped with high-precision atomic clocks.
  • the satellites can synchronize necessary synchronization data with each other for synchronization.
  • German patent application DE 10 2006 040 497 A1 describes a method for the time-based positioning (TDOA method) of an unsynchronized radio subscriber.
  • This method uses at least two transmitters and at least two receivers to provide a position estimate for one of the transmitters.
  • the receivers and at least one transmitter (reference transmitter) must have a known location, while the other transmitters are to be located.
  • the number of recipients determines in how many dimensions the location can be performed. Due to the reference transmitter synchronization of the participants of the system is unnecessary.
  • locating accuracy can be increased by evaluating a signal phase.
  • the phase relationship when transmitting is known or constant and that transmitter and receiver are synchronized in time.
  • the phase evaluation has the advantage of a potentially much higher accuracy in locating: the total enclosed bandwidth between the lowest and the highest frequency used for the measurement behaves roughly inversely proportional to the mean error due to multipath propagation.
  • unambiguous but inaccurate timing or time correlation can be used to restore uniqueness, as long as it is more accurate than the uniqueness range of the phase evaluation, or else it is based on the result of a TDOA measurement.
  • Synchronization of the transmitters After that, the transmitters operate in the same time and frequency axis and the receivers can determine the differential phases even if they are unsynchronized (eg GPS). - Synchronization of the receivers: The receivers then use the same frequency and phase position for downmixing the received signals and can determine the difference phases of the un-synchronized transmitters (eg tracking system from Abatec or the LPR-B from Symeo). The mass of tracking solutions uses synchronized receivers.
  • the aim of the invention is therefore to provide a method which allows the increase of the positioning accuracy of unsynchronized radio subscribers. This object is achieved by the method specified in the main claim. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.
  • the proposed location method assumes that it is possible to increase the location accuracy in a system of unsynchronized radio subscribers, for example of a ZigBee or a Bluetooth network, based on the use of a phase evaluation. In particular, such an increase in accuracy is possible even if the frequency bases for transmitting a signal are not occupied simultaneously but sequentially.
  • the TDOA measuring principle from DE 10 2006 040 497 A1 is a necessary prerequisite, a locally known transmitter being used as the reference transmitter for which the time and phase differences of the other transmitters are determined.
  • drifting clocks in the receivers and a possible movement of the stations to be located force us to take further measures.
  • the phase evaluation provides very good results if the frequency bases are not jumped in any order or chaotic order but after a certain symmetrical hopping scheme.
  • the hopping scheme indicates the order of the frequency bases or channels to be used for transmitting the signals.
  • a channel k n is described by a center frequency f (k n ) and a width, and is used for transmitting a signal in the form of an electromagnetic wave.
  • f d the center frequencies of the channels of a block having a constant distance f d .
  • the channel definition in IEEE 802.15.4 ZigBee's PHY layer
  • comprises a block of 16 channels whose center frequencies lie between 2405 MHz and 2480 MHz at a channel spacing f d 5 MHz.
  • an object to be located sends out a sequence of N signals S n .
  • the signals to be transmitted via the channel k n consist of a carrier signal whose frequency is predetermined by the channel k n and a data stream modulated thereupon.
  • transmission channels k n and k n + i are selected according to a predetermined hopping scheme.
  • the hopping scheme is set up according to a special education law, which is characterized in particular by its symmetry.
  • I the number of transmitters where I is integer and greater than or equal to 2.
  • N be the number of hops (i.e., N determines the length of the hopping scheme), where N is integer, even and greater than or equal to 4.
  • rule b In the event that two or more transmitters use different orthogonal codes (eg DSSS, spreading code) to spectrally spread their data streams (see CDMA), rule b) can be omitted and several transmitters can simultaneously occupy one channel in order to spread the data minimize spectral width.
  • disadvantages would have to be expected (near-far problem, insufficient cross-correlation properties of the codes).
  • This constant distance for a transmitter may vary from transmitter to transmitter.
  • the transmission times do not have to meet any further requirements, that is not even after a synchronization between the stations.
  • Rules a), e) and f) are mandatory, rules b), c) and d) may be disregarded.
  • FIG. 1 a schematic representation of an arrangement of several radio subscribers for locating one of the subscribers represented
  • Figure 2 is a tabular overview of examples of hopping schemes according to the invention.
  • FIG. 1 shows a system for locating a transmitter Tl by means of an arrangement of a further transmitter T2 and two receivers El and E2, wherein the system components Tl, T2, El and E2 are unsynchronized.
  • the positions of the receivers El and E2 and the transmitter T2 are known.
  • the arrangement shown allows a one-dimensional location of the transmitter Tl by the distance d ⁇ l / T2 of the transmitter Tl to the fixed and known transmitter T2 is determined as described below.
  • the channel k n used for transmission is varied following the inventive hopping scheme.
  • the transmitter Tl would sequentially transmit on the channels 0, 4, 1, 5, 2, ..., while the transmitter T2 would use a channel order 4, 0, 5, 1, 6, ....
  • a phase angle d ⁇ i: (k n ) of the signal arriving from the transmitter Ti is determined for each channel k n .
  • the absolute phase angle ⁇ i: (k n ) of the signal transmitted by the transmitter Ti in the channel k n and received at the receiver Ej is compared with the phase position (f ⁇ ⁇ n of a synthetic signal stored in the receiver Ej: CUp 1 .
  • (k n ) ⁇ i: (k n ) - ⁇ f n (1)
  • each channel k n is used by a transmitter at least twice. Therefore, in a receiver Ej, the phase positions d ⁇ i (k n ) of those signals which were transmitted by one of the transmitters Ti in the same channel k n are arithmetically averaged. The same procedure is followed by the arrival points described below. This averaging is critical to the result and exploits the advantageous symmetry properties of the hopping scheme.
  • phase difference ⁇ : (k n ) d ⁇ 1: (k n ) - d ⁇ 2: (k n ) is again determined for each channel k n .
  • ⁇ : (k n ) would represent the actual phase difference between the signals received at the receiver Ej and thus a measure of the spatial distance between T1 and T2 would. Since, however, this is not the case in particular with unsynchronized transmitters, a contribution d ⁇ ° must be taken into account in the phase difference:
  • ⁇ tot (k n ) -4 ⁇ • f (k n ) • ⁇ 0 + ⁇ 0 (4)
  • f (k n ) is the center frequency of the channel k n and ⁇ 0 is the transit time difference of the signals from Tl or T2 to one of the receivers Ej, which in the case of electromagnetic waves corresponds to the light transit time between the transmitters Tl and T2.
  • ⁇ 0 is a constant term.
  • the overdetermined system of equations (4) can be solved numerically, but the ambiguity of the phase information has to be considered. Since the center frequencies f (k n ) of the channels of the hopping scheme according to the invention have been chosen equidistantly and therefore results in a linear frequency ramp, the phase differences also result in a linear ramp (possibly after an unwrapping operation in which the phase is multiplied by several times) 2 ⁇ is extended, that results in a linear ramp). The slope of the ramp is proportional to the transit time difference ⁇ 0 .
  • the constant ⁇ 0 means a shift of the phase ramp, but it does not affect its slope.
  • the transit time differences ⁇ 0 determined via the phase evaluation described above are compared with a travel time difference ⁇ 0A determined via a TDOA method.
  • the arrival times of the signals of the transmitters Ti at the receivers Ej are evaluated in order to be able to deduce the transit time of the signal between the transmitters T1 and T2, from which the distance d ⁇ 1 / T2 can be derived.
  • the time interval d ⁇ i: (k n ) of the received signal to the stored synthetic signal is again determined for each channel k n .
  • ⁇ tot (k n ) d ⁇ n (k n ) -d ⁇ 21 (k n ) -d ⁇ 12 (k n ) + d ⁇ 22 (k n ) (5)
  • the transit time difference values are finally averaged over all channels k n to determine the sought transit time difference ⁇ TM 0A .
  • the selection of the correct transit time difference ⁇ 0 is made in such a way that that ⁇ 0 is defined as the one which comes closest to the averaged ⁇ TM 0A .
  • receivers would allow extension to two- or three-dimensional location by evaluating correspondingly acquired data using standard techniques such as trilateration.
  • a location of several transmitters could be realized by repeatedly going through the described method.
  • FIG. 2 shows, by way of example, a selection of hopping schemes that were created using the education law according to the invention.
  • the examples 1 to 9 are each for 2 transmitters Tl and T2 shown, while in Example 10 16 transmitters are provided.
  • the hopping schemes can generally be extended to additional channels.
  • the dashed lines in the individual schemes indicate the symmetry axes.
  • the channels 1 to 15 are arranged according to the rules a) to d) of the Education Act. However, this is not the only way to arrange these channels (see example 5).
  • N 4. Due to the requirements a) and c) of the Education Act, there can be no hopping scheme with a length less than 4.
  • N 32, but with a different order of the channels than in Example 1.
  • the channels for the transmitter T1 were jumped in a uniform pattern.
  • the channel order for Tl was determined by a random number generator, but without violating the rules a) to d) of the Education Law.
  • Example 9 corresponds to example 8, but the channel order of transmitter T2 forms a ramp of opposite direction to the channel order of transmitter T1. Such opposite current ramps are possible only with an even number of channels, since otherwise there are two times at which both transmitters use the same channel, whereby rule b) is violated.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Ortungsgenauigkeit unsynchronisierter Funkteilnehmer, bei dem mittels einer Phasenauswertung die Position eines zu ortenden Senders ermittelt wird. Der zu ortende Sender sowie ein weiterer, ortsbekannter Sender senden jeweils eine Sequenz von N Signalen an mindestens zwei Empfänger, wobei der zur Übermittlung eines Signals zu verwendende Sendekanal erfindungsgemäß einem vorgegebenen, symmetrischen Hoppingschema folgend variiert wird. Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften des Hoppingschemas und der zusätzlichen Anwendung des TDOA-Prinzips (time difference of arrival) wird eine hochgenaue Ortung ermöglicht.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Erhöhung der Ortungsgenauigkeit unsynchroni- sierter Funkteilnehmer
Zur Ortung eines mit einem Sender ausgestatteten Objekts werden üblicherweise TDOA-Verfahren (time difference of arrival) angewendet. Bei diesen sendet das zu ortende Objekt ein Signal aus, welches von mehreren ortsfesten Empfängern empfangen wird. Über die Differenzen der EintreffZeitpunkte lässt sich über Triangulationsverfahren die Position des Objekts relativ zu den Empfängern bestimmen.
Eine wesentliche Voraussetzung für das Verfahren ist, dass die Sender und/oder Empfänger zeitlich synchronisiert sind. Ist dies nicht der Fall, treten entsprechende Fehler bei der Positionsbestimmung auf. Maßnahmen zur Synchronisation sind zwar aus dem Stand der Technik bekannt, jedoch mit erheblichem finanziellem und materiellem Aufwand verbunden. So wer- den bspw. beim Global Positioning System (GPS) die Satelliten mit hochgenauen Atomuhren ausgestattet. Darüber hinaus können die Satelliten zur Synchronisation notwendige Synchronisationsdaten untereinander austauschen.
In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 040 497 Al wird ein Verfahren zur laufzeitbasierten Ortung (TDOA-Verfahren) eines unsynchronisierten Funkteilnehmers beschrieben. Dieses Verfahren verwendet mindestens zwei Sender und mindestens zwei Empfänger, um einen Positionsschätzwert für einen der Sender zu liefern. Dabei müssen die Empfänger und mindestens ein Sender (Referenzsender) einen bekannten Standort aufweisen, während die übrigen Sender zu orten sind. Die Zahl der Empfänger bestimmt, in wie vielen Dimensionen die Ortung durchgeführt werden kann. Aufgrund des Referenzsenders wird eine Synchronisation der Teilnehmer des Systems überflüssig.
Wie sich gezeigt hat, lässt sich die Ortungsgenauigkeit über die Auswertung einer Signalphase erhöhen. Bei der Phasenaus- wertung wird ausgenutzt, dass, wenn ein Sender Signale an verschiedenen Frequenzstützpunkten sendet, sich aus der Messung der Phasenlagen dieser Signale am Empfänger auf die Entfernung zum Sender schließen lässt. Grundvoraussetzung hier- für ist jedoch, dass die Phasenbeziehung beim Aussenden bekannt oder konstant ist und dass Sender und Empfänger zeitlich synchronisiert sind. Für die empfangenen Phasenlagen φn an den Frequenzstützpunkten fn ergibt sich dann mit einer Signallaufzeit τR: φn = 2π • fn • τ R
Die gesuchte Entfernung R lässt sich dann mit Hilfe der Beziehung R = c • τR mit der Signalausbreitungsgeschwindigkeit c bestimmen. Hierbei ist zu beachten, dass die Phase nur im Bereich zwischen 0 und 2π eindeutig ist. Je nachdem, wie weit die Frequenzstützpunkte fn auseinander liegen, ergibt sich ein mehr oder weniger breiter Eindeutigkeitsbereich der Messung. Absolut eindeutig misst man theoretisch dann, wenn die Frequenzstützpunkte einen unendlich kleinen Abstand haben .
Trotz des Nachteils der Mehrdeutigkeit birgt die Phasenauswertung den Vorteil einer potentiell deutlich höheren Genauigkeit bei der Ortung: Die gesamte eingefasste Bandbreite zwischen der tiefsten und der höchsten zur Messung herangezo- genen Frequenz verhält sich in etwa umgekehrt proportional zum mittleren Fehler durch Mehrwegeausbreitung. Zur Wiederherstellung der Eindeutigkeit lässt sich überdies entweder eine eindeutige aber ungenaue Zeitmessung bzw. Zeitkorrelation verwenden, solange diese genauer ist als der Eindeutig- keitsbereich der Phasenauswertung, oder aber man orientiert sich am Ergebnis einer TDOA-Messung.
In der DE 10 2006 040 497 Al senden alle Sender Signale an verschiedenen Frequenzstützpunkten aus, wobei der Kommunika- tionsstandard IEEE 802.15.4 für die zur Ortung verwendeten Signale eingesetzt wird. Das bedingt relativ schmalbandige Signale (ca. 2 MHz, 3dB-Bandbreite) im 2,45 GHz ISM-Band. Benutzt man alle im Protokoll definierten 16 Kanäle, ergibt sich eine gesamte eingeschlossene Bandbreite von 80 MHz und ein Eindeutigkeitsbereich dein = c / (2 • fd) von 30m (Lichtgeschwindigkeit c, Kanalabstand fd) . Da die 16 Kanäle jedoch niemals zeitgleich sondern nur sequentiell benutzt werden können, ergeben sich mehrere Probleme:
— Da alle Sender unsynchronisiert sind und damit unterschiedliche Zeit- und Frequenzoffsets aufweisen, werden die Signale zu unterschiedlichen Zeitpunkten und mit unterschiedlichen Frequenzfehlern ausgesendet. Aufgrund beider Umstände sind die Phasen der von den Empfängern empfangenen Signale gegenüber der oben dargestellten idealisierten Betrachtung verschoben .
- Da auch alle Empfänger unsynchronisiert sind und ebenfalls unterschiedliche Zeit- und Frequenzoffsets aufweisen, werden die EintreffZeitpunkte der Signale in unterschiedlichen Zeitachsen gemessen. Das trifft auch auf die Phasenlagen zu, da die Uhren der Empfänger zum Heruntermischen der Empfangssignale benutzt werden müssen. - Durch eine Bewegung eines zu ortenden Senders entstehen zusätzliche Fehler, da die einzelnen Frequenzen zeitlich sequentiell verwendet werden. Eine Bewegung während einer Messung führt nicht zu einem linearen Anstieg der Phase mit der Frequenz sondern zu einem Anstieg höherer Ordnung (quadra- tisch oder höher) . Dadurch wird meist eine falsche Entfernung gemessen .
Die Vorteile der Phasenauswertung können daher nicht genutzt werden .
Es ist jedoch eine Reihe von Möglichkeiten denkbar, um die Sender und Empfänger derart zu synchronisieren, dass die Phasenauswertung anwendbar ist:
— Synchronisation der Sender: Danach operieren die Sender in derselben Zeit- und Frequenzachse und die Empfänger können die Differenzphasen auch dann bestimmen, wenn sie selber unsynchronisiert sind (z.B. GPS). — Synchronisation der Empfänger: Danach verwenden die Empfänger dieselbe Frequenz- und Phasenlage zum Heruntermischen der Empfangssignale und können die Differenzphasen der unsynchro- nisierten Sender bestimmen (z.B. Ortungssystem von Abatec oder das LPR-B von Symeo) . Die Masse der Ortungslösungen verwendet synchronisierte Empfänger.
— Gleichzeitige Belegung mehrerer Frequenzstützpunkte: Dies ist bspw. mit dem Kommunikationsverfahren OFDM möglich, bei dem ein recht breites Empfangssignal aus vielen Einzelträgern besteht. Da der gesamte Frequenzbereich zeitgleich belegt wird, haben die einzelnen Träger einen Phasenbezug zueinander .
Ziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, das die Erhöhung der Ortungsgenauigkeit unsynchronisierter Funkteilnehmer ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch das im Hauptanspruch angegebene Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das vorgeschlagene Ortungsverfahren geht davon aus, dass eine Erhöhung der Ortungsgenauigkeit in einem System unsynchronisierter Funkteilnehmer beispielsweise eines ZigBee- oder eines Bluetooth-Netzwerkes basierend auf der Verwendung einer Phasenauswertung möglich ist. Insbesondere ist eine derartige Erhöhung der Genauigkeit auch dann möglich, wenn die Frequenzstützpunkte zum Aussenden eines Signals nicht zeitgleich sondern sequentiell belegt werden. Dazu ist zum einen das TDOA-Messprinzip aus der DE 10 2006 040 497 Al notwendige Voraussetzung, wobei ein ortsbekannter Sender als Referenz- sender benutzt wird, zu dem die Zeit- und Phasendifferenzen der anderen Sender bestimmt werden. Weiterhin zwingen driftende Uhren in den Empfängern und eine mögliche Bewegung der zu ortenden Sender zu weiteren Maßnahmen. Insbesondere liefert die Phasenauswertung dann sehr gute Ergebnisse, wenn die Frequenzstützpunkte nicht in beliebiger oder chaotischer Reihenfolge angesprungen werden sondern nach einem bestimmten, symmetrischen Hoppingschema . Das Hoppingschema gibt die Reihenfolge der für das Aussenden der Signale zu verwendenden Frequenzstützpunkte bzw. Kanäle an. Ein Kanal kn wird durch eine Mittenfrequenz f (kn) sowie eine Breite beschrieben und wird zum Aussenden eines Signal in Form einer elektromagnetischen Welle benutzt. Im Regelfall ist für jeden Kommunikationsstandard eine Reihe solcher Kanäle festgelegt, die meist blockweise zusammengehören, wobei die Mittenfrequenzen der Kanäle eines Blocks einen konstanten Abstand fd haben. Die Kanaldefinition in IEEE 802.15.4 (PHY-Schicht von ZigBee) beispielsweise umfasst einen Block von 16 Kanälen, deren Mittenfrequenzen bei einem Kanalabstand fd = 5 MHz zwischen 2405 MHz und 2480 MHz liegen.
Erfindungsgemäß sendet ein zu ortendes Objekt eine Sequenz von N Signalen Sn aus. Die über den Kanal kn zu übertragenden Signale bestehen aus einem Trägersignal, dessen Frequenz durch den Kanal kn vorgegeben wird, und einem hierauf aufmodulierten Datenstrom. Dabei werden für aufeinanderfolgende Signale Sn und Sn+I Sendekanäle kn und kn+i gemäß einem vorher- bestimmten Hoppingschema ausgewählt. Das Hoppingschema wird nach einem speziellen Bildungsgesetz aufgestellt, welches sich insbesondere durch seine Symmetrie auszeichnet.
Anhand der folgenden Definitionen lässt sich das Bildungsge- setz aufstellen:
- Sei I die Anzahl der Sender, wobei I ganzzahlig und größer oder gleich 2 ist.
- Sei N die Anzahl der Hops (d.h. N bestimmt die Länge des Hoppingschemas) , wobei N ganzzahlig, gerade und größer oder gleich 4 ist.
- Der in Hop n vom Sender Ti zu benutzende Kanal sei k^1 für alle i = 0, ... I - 1 und n = 0, ... N - 1.
- Der Sendezeitpunkt für Hop n des Senders Ti sei tJJ1 für al- Ie i = 0, ... I - 1 und n = 0, ... N - 1.
- Die Differenz zwischen der Phase des Datenstroms und der Phase des Trägersignals in Kanal kn des Senders Ti sei φTl(kn) für alle i = 0, ... I - 1 und n = 0, ... N - 1. Basierend hierauf wird das Hoppingschema nach folgenden Regeln erstellt:
a) Die Hoppingschemata sind für alle Sender Ti symmetrisch um ihren Mittelpunkt: C = ^tn-.! V i = 0, ... I - 1 Λ n = 0, ... N / 2 - 1
b) Zwei oder mehr Sender dürfen nie zeitgleich denselben Ka- nal kn benutzen: kl1 ≠ kτ n J V i, j = 0, ... I - 1 Λ i ≠ j Λ n = 0, ... N - 1
Für den Fall, dass zwei oder mehr Sender unterschiedliche, orthogonale Codes verwenden (z.B. DSSS, Spreizcode), um ihre Datenströme spektral zu spreizen (vgl. CDMA), kann Regel b) entfallen und mehrere Sender können auch zeitgleich einen Kanal belegen, um die spektrale Breite zu minimieren. Hierbei wäre jedoch mit Nachteilen zu rechnen (near-far-problem, unzureichende Kreuzkorrelationseigenschaften der Codes) .
c) Die Mengen aller im Hoppingschema benutzten Kanäle kn müssen für alle Sender Ti identisch sein, d.h. alle Sender müssen im Laufe des Hoppings dieselben Kanäle kn benutzen, kein Sender darf einen oder mehrere Kanäle kn gegenüber den anderen Sendern auslassen: {k'1 I n = 0, ... N - 1} = {k': | n = 0, ... N - 1} V i, j = 0, ... I - 1
Diese Forderung darf verletzt werden, falls einzelne Sender mit schlechterer Genauigkeit geortet werden sollen. Dann genügt auch eine Teilmenge der Kanäle kn, die der ortsfeste Sender verwendet. Die Anzahl der übereinstimmenden Kanäle kn darf jedoch nie kleiner als 2 sein.
d) Die Menge aller im Hoppingschema verwendeten Kanäle kn bildet eine lineare Frequenzrampe mit konstantem Frequenzabstand fd zwischen den Kanälen kn (evtl. nach einer Umsortie- rung und der Entfernung mehrfach angesprungener Kanäle) : f(kn) = f0 + n • fd V n = 0, ...N - 1 fo ist hierbei die niedrigste zu verwendende Frequenz, z.B. f0 = 2405 MHz bei IEEE 802.15.4. Diese Regel ist evtl. nicht zwingend. Es kann auch ein Kanal ausgelassen werden, ohne die Theorie zu verletzen. Jedoch erschwert dies die anschließende Auswertung in nicht unerheblichem Maße.
e) Die Sendezeitpunkte eines Senders Ti müssen über alle Hops eines Hoppingschemas einen konstanten Abstand aufweisen:
C+1 - C = C - C1 V i = 0, ... I - 1 Λ n = 1, ... N - 2
Dieser für einen Sender konstante Abstand kann von Sender zu Sender verschieden sein. Die Sendezeitpunkte müssen keine weiteren Anforderungen erfüllen, also auch nicht die nach einer Synchronisation zwischen den Sendern.
f) Die Beziehung zwischen der Phase des Datenstroms und der Phase des Trägersignals eines jeden Kanals (kn) muss konstant sein für einen Sender Ti: φTl(C) = φTl(C) V i = 0, ••• I - 1 Λ n = 0, ••• N - 1 Λ {m I C = Ci Diese Forderung kann in den Sendern mit geeigneten Vorrichtungen zur Signalerzeugung (z.B. Integer-PLL) erfüllt werden.
Die Regeln a) , e) und f) sind zwingend notwendig, die Regeln b) , c) und d) können unter Umständen außer Acht gelassen werden .
Es ist denkbar, ein aus dem beschriebenen Bildungsgesetz hervorgehendes Hoppingschema durch das Anfügen zusätzlicher Kanäle vor, inmitten oder nach dem Hoppingschema zu erweitern, die jedoch nicht zur Messung herangezogen werden. Ein derar- tiges Hoppingschema ist ebenfalls dem Schutzumfang der Erfindung zuzuzählen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbei- spiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt :
Figur 1 in schematischer Darstellung eine Anordnung mehrerer Funkteilnehmer zur Ortung eines der dargestell- ten Teilnehmer,
Figur 2 eine tabellarische Übersicht über Beispiele für erfindungsgemäße Hoppingschemata .
Die Figur 1 zeigt ein System zur Ortung eines Senders Tl mit- tels einer Anordnung aus einem weiteren Sender T2 sowie zwei Empfängern El und E2, wobei die Systemkomponenten Tl, T2, El und E2 unsynchronisiert sind. Die Positionen der Empfänger El und E2 sowie des Senders T2 sind bekannt. Die dargestellte Anordnung ermöglicht eine eindimensionale Ortung des Senders Tl, indem der Abstand dτl/T2 des Senders Tl zum ortsfesten und -bekannten Sender T2 wie im Folgenden beschrieben bestimmt wird.
Die Sender Tl und T2 senden jeweils eine Sequenz aus N Signa- len, wobei die Signale auf Kanälen kn (n = 0, 1 , ... N-I) übermittelt werden. Typischerweise wird der zum Senden benutzte Kanal kn dem erfindungsgemäßen Hoppingschema folgend variiert. Im Vorgriff auf die Figur 2 sei angenommen, dass für das Ausführungsbeispiel das dortige Beispiel Nr .2 Anwendung findet. Dementsprechend würde der Sender Tl nacheinander auf den Kanälen 0, 4, 1, 5, 2 , ... senden, während der Sender T2 eine Kanalreihenfolge 4, 0, 5, 1, 6,... verwenden würde.
Die Signale werden durch die Empfänger El und E2 empfangen, wobei die Laufzeit des Signals vom Sender Ti (i = 1, 2) zum Empfänger Ej (j = 1, 2) mit τ bezeichnet wird. Im Empfänger Ej wird für jeden Kanal kn eine Phasenlage dφi:(kn) des vom Sender Ti eintreffenden Signals bestimmt. Hierzu wird die absolute Phasenlage φi:(kn) des vom Sender Ti im Kanal kn gesen- deten und am Empfänger Ej empfangenen Signals mit der Phasenlage (f^γn eines im Empfänger Ej gespeicherten synthetischen Signals verglichen: CUp1. (kn ) = φi: (kn ) - φfn ( 1 )
Aufgrund der Symmetrie des Hoppingschemas wird jeder Kanal kn von einem Sender mindestens zweimal verwendet. Es werden da- her in einem Empfänger Ej die Phasenlagen dφi (kn) derjenigen Signale arithmetisch gemittelt, die von einem der Sender Ti in demselben Kanal kn gesendet wurden. Genauso wird mit den weiter unten beschriebenen EintreffZeitpunkten verfahren. Diese Mittelung ist entscheidend für das Ergebnis und nutzt die vorteilhaften Symmetrieeigenschaften des Hoppingschemas aus .
Aus den Phasenlagen der Signale der Sender Tl und T2 am Empfänger Ej wird wiederum für jeden Kanal kn eine Phasendiffe- renz Δφ:(kn) = dφ1:(kn) - dφ2:(kn) bestimmt. Unter idealen Voraussetzungen könnte angenommen werden, dass die Sender Tl und T2 gleichphasig senden, so dass Δφ:(kn) die tatsächliche Phasendifferenz zwischen den am Empfänger Ej empfangenen Signalen wiedergeben würde und somit ein Maß für den räumlichen Ab- stand zwischen Tl und T2 wäre. Da dem jedoch insbesondere bei unsynchronisierten Sendern im Regelfall nicht so ist, muss in der Phasendifferenz noch ein Beitrag dφ° berücksichtigt werden :
Δφ.(kn) = dφ1:(kn) - dφ2](kn) + dφ° (2)
Dieser Beitrag dφ° lässt sich jedoch vorteilhafterweise durch einfache Subtraktion der an den beiden Empfängern gemessenen Phasendifferenzen eliminieren:
Δφtot(kn) = A(P1(Rn) - Δφ2(kn) = dφn(kn) - dφ21(kn) - dφ12(kn) + dφ22(kn) (3)
In Δφtot(kn) sind alle Fehler aufgrund von Frequenzoffsets der Teilnehmer und / oder einer linearen Bewegungskomponente ei- nes Senders eliminiert, was maßgeblich auf die Konstruktion des Hoppingschemas zurückzuführen ist. Insbesondere ergibt sich: Δφtot (kn ) = -4π • f(kn ) • τ0 + φ0 ( 4 )
Hierbei ist f (kn) die Mittenfrequenz des Kanals kn und τ0 die Laufzeitdifferenz der Signale von Tl bzw. T2 zu einem der Empfänger Ej, was im Falle elektromagnetischer Wellen der Lichtlaufzeit zwischen den Sendern Tl und T2 entspricht. φ0 schließlich ist ein konstanter Term.
Das überbestimmte Gleichungssystem (4) lässt sich numerisch lösen, wobei jedoch die Mehrdeutigkeit der Phaseninformation zu beachten ist. Da die Mittenfrequenzen f (kn) der Kanäle des erfindungsgemäßen Hoppingschemas äquidistant gewählt wurden und sich daher eine lineare Frequenzrampe ergibt, ergeben auch die Phasendifferenzen eine lineare Rampe (ggf. nach ei- ner Unwrap-Operation, bei der die Phase derart um Vielfache von 2π erweitert wird, dass sich eine lineare Rampe ergibt) . Die Steigung der Rampe ist proportional zur Laufzeitdifferenz τ0. Die Konstante φ0 bedeutet eine Verschiebung der Phasenrampe, sie wirkt sich jedoch nicht auf deren Steigung aus. Ebenfalls unter Ausnutzung der äquidistanten Mittenfrequenzen f (kn) wird im Rahmen einer weiteren Lösungsmöglichkeit eine inverse diskrete Fouriertransformation auf die komplex erweiterte Phase exp ( iΔφtot(kn) ) angewendet. Im resultierenden Betragsspektrum befindet sich die gesuchte Laufzeitdifferenz τ0 an der Stelle des absoluten Maximums. Diese Betrachtungen der Lösungsmöglichkeiten sind nur uneingeschränkt gültig, wenn keine konstruktiven oder destruktiven Mehrwegeausbreitungen existieren, welche das Ergebnis mehr oder minder verfälschen können .
Das Ergebnis dieser Bestimmung der Laufzeitdifferenz τ0 ist nicht im gesamten Messbereich eindeutig. Es wird vielmehr ein mehrdeutiges Ergebnis erzielt, was auf die Mehrdeutigkeit der einzelnen Phasenmessungen zurückzuführen ist. Zur Wahl des richtigen Eindeutigkeitsbereiches werden die über die oben beschriebene Phasenauswertung ermittelten Laufzeitdifferenzen τ0 mit einer über ein TDOA-Verfahren ermittelten Laufzeitdifferenz τ™0A verglichen. Bei dem TDOA-Verfahren werden die EintreffZeitpunkte der Signale der Sender Ti an den Empfängern Ej ausgewertet, um daraus auf die Laufzeit des Signals zwischen den Sendern Tl und T2 schließen zu können, woraus der Abstand dτl/T2 ableitbar ist. Insbesondere wird im Empfänger Ej wiederum für jeden Kanal kn der zeitliche Abstand dτi:(kn) des empfangenen Signals zu dem gespeicherten synthetischen Signal bestimmt.
Durch einfache mathematische Operationen, die äquivalent zu den Gleichungen (1) bis (3) des oben beschriebenen Verfahrens der Phasenauswertung sind, ergibt sich für jeden Kanal kn der gesuchte Laufzeitdifferenzwert Δτtot(kn) :
Δτtot(kn) = dτn(kn) - dτ21(kn) - dτ12(kn) + dτ22(kn) (5)
Die Laufzeitdifferenzwerte werden schließlich über alle Kanäle kn gemittelt, um die gesuchte Laufzeitdifferenz τ™0A zu bestimmen .
Die Auswahl der korrekten Laufzeitdifferenz τ0 erfolgt in der Weise, dass dasjenige τ0 als das richtige definiert wird, welches dem gemittelten τ™0A am nächsten kommt.
Die gesuchte Position des Senders Tl berechnet sich aus der bekannten Position des Senders T2 und dem Abstand dτl/T2 , welcher gemäß dτl/T2 = τ0 • c von der Laufzeit τ0 und der Lichtgeschwindigkeit c abhängt.
Das Hinzufügen weiterer Empfänger würde eine Erweiterung auf zwei- oder dreidimensionale Ortung ermöglichen, indem entsprechend aufgenommene Daten mit Hilfe üblicher Verfahren wie der Trilateration ausgewertet würden. Eine Ortung mehrerer Sender ließe sich durch mehrfaches Durchlaufen des beschrie- benen Verfahrens realisieren.
Die Figur 2 zeigt exemplarisch eine Auswahl von Hoppingsche- mata, die mit dem erfindungsgemäßen Bildungsgesetz erstellt wurden. Dabei sind die Beispiele 1 bis 9 jeweils für 2 Sender Tl und T2 dargestellt, während im Beispiel 10 16 Sender vorgesehen sind. Die Hoppingschemata lassen sich generell um zusätzliche Sender erweitern. Die gestrichelten Linien in den einzelnen Schemata deuten die Symmetrieachsen an.
Beispiel 1 zeigt die Schemata für zwei Sender Tl und T2 mit N=32. Die Kanäle 1 bis 15 werden entsprechend der Regeln a) bis d) des Bildungsgesetzes angeordnet. Dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, diese Kanäle anzuordnen (siehe Bei- spiel 5) .
Beispiel 2 zeigt Schemata für N=I 6 wobei die Kanäle 0, 1, 2, ... 7 verwendet werden.
In Beispiel 3 ist ebenfalls N=I 6 zu Grunde gelegt, allerdings werden die Kanäle 0, 2, 4... 14 verwendet. Dies zeigt, dass der Kanalabstand beliebig sein kann, aber über das gesamte Hop- pingschema konstant bleiben muss.
In Beispiel 4 gilt N=4. Aufgrund der Anforderungen a) und c) des Bildungsgesetzes kann es kein Hoppingschema mit einer Länge kleiner 4 geben.
Beispiel 5 zeigt wieder N=32, jedoch mit einer anderen Rei- henfolge der Kanäle als in Beispiel 1. Es gibt zahlreiche weitere Möglichkeiten der Anordnung der Kanäle, weswegen die hier gezeigten beispielhaften Anordnungen nicht als abschließend zu verstehen sind.
Das Beispiel 6 demonstriert für N=I 6 die Kanäle 0 bis 7 in chaotischer Anordnung. In den Beispielen 1 bis 5 wurden die Kanäle für den Sender Tl in einem gleichförmigen Muster angesprungen. In Beispiel 6 dagegen wurde die Kanalreihenfolge für Tl durch einen Zufallsgenerator bestimmt, ohne jedoch die Regeln a) bis d) des Bildungsgesetzes zu verletzen.
In Beispiel 7 werden bei N=I 6 die Kanäle 0 bis 3 von jedem Sender jeweils viermal benutzt und nicht nur zweimal. Dies erzeugt aufgrund der Mittelung eine zusätzliche Verbesserung der Positionsschätzung.
Beispiel 8 zeigt die Kanäle 0 bis 15 für N=32. In den vorher- gehenden Beispielen wurden immer zwei benachbarte Hops punktsymmetrisch gebildet, indem die zu benutzenden Kanäle für Sender Tl und Sender T2 vertauscht wurden. Beispiel 8 zeigt eine alternative Anordnung.
Beispiel 9 entspricht dem Beispiel 8, jedoch bildet die Kanalreihenfolge von Sender T2 eine Rampe mit entgegengesetzter Richtung zur Kanalreihenfolge von Sender Tl . Solche entgegengesetzt laufenden Rampen sind nur mit einer geraden Kanalzahl möglich, da es sonst zwei Zeitpunkte gibt, an denen beide Sender denselben Kanal nutzen, wodurch Regel b) verletzt wird.
Beispiel 10 zeigt schließlich Kanäle 0 bis 15 mit N=32 für 16 Sender. Zu jedem Zeitpunkt sind alle Kanäle belegt. Ist einer der 16 Sender ortsfest, können die anderen 15 Sender mit diesem Hoppingschema zeitgleich geortet werden. Wenn Regel b) nicht verletzt werden darf, kann es nie mehr Sender als Kanäle in einem Hoppingschema geben. Die Mindestzahl von Sendern ist 2, da es immer mindestens einen Sender mit bekannter Po- sition geben muss.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ortung mindestens eines Senders (Tl) mit Hilfe eines weiteren Senders (T2) und mindestens zwei Empfän- gern (Ej ) , wobei
- die Sender (Ti) jeweils eine Sequenz von N Signalen aussenden, die von den Empfängern (Ej) empfangen werden,
- die N Signale auf bestimmten Kanälen (kn) gesendet werden,
- in jedem Empfänger (Ej) für jeden Kanal (kn) die Phasendif- ferenz (Δφ:(kn)) zwischen den empfangenen Signalen der Sender
(Ti) ermittelt wird und
- anhand der Phasendifferenzen (Δφ:(kn)) die Position des zu ortenden Senders (Tl) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (kn) einem vorgegebe- nen Hoppingschema folgend ausgewählt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden einzelnen Sender (Ti) ein eigenes Hoppingsschema vorgesehen ist, welches N Einträge umfasst, wobei - die Hoppingschemata symmetrisch um ihren Mittelpunkt sind;
- die Signale zu bestimmten Sendezeitpunkten ( tn ) gesendet werden und die Sendezeitpunkte ( tn ) innerhalb eines Hopping- schemas einen konstanten zeitlichen Abstand voneinander aufweisen und — die Signale aus einem Trägersignal, dessen Frequenz durch den Kanal (kn) vorgegeben wird, und einem hierauf aufmodulierten Datenstrom bestehen, wobei für einen Sender (Ti) die Differenz (φ(kn)) zwischen der Phase des Datenstroms und der Phase des Trägersignals eines jeden Kanals (kn) konstant ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nie zwei oder mehr Sender (Ti) zum selben Zeitpunkt ( tn ) den selben Kanal (kn) benutzen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hoppingschemata aller Sender (Ti) dieselben Kanäle (kn) enthalten.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit allen in einem der Hoppingschema- ta benutzten Kanälen (kn) eine lineare Frequenzrampe bilden lässt, wobei die zwei benachbarten Kanälen (kn) entsprechen- den Mittenfrequenzen einen konstanten Frequenzabstand aufweisen .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Empfänger (El, E2) und des weiteren Senders (T2) bekannt sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass N ganzzahlig, gerade und größer oder gleich 4 ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Positionsbestimmung des zu ortenden Senders (Tl)
- an jedem Empfänger (Ej) für jeden Kanal (kn) und für jedes von einem der Sender (Ti) empfangene Signal eine Phasenlage
(dφi:(kn)) ermittelt wird,
- für jeden Empfänger (Ej) für jeden Kanal (kn) die Phasendifferenz (Δφ:(kn) = dφ1:(kn) - dφ2:(kn)) der Phasenlagen berechnet wird, — aus der Differenz der in den Empfängern (Ej) ermittelten Phasendifferenzen (Δφ:(kn)) für jeden Kanal (kn) ein totaler Phasendifferenzwert Δφtot(kn) berechnet wird gemäß Δφtot(kn) = ΔΦl(kn) - Δφ2(kn) und
- über die Lösung eines überbestimmten Gleichungssystems Δφtot(kn) = -4π • f(kn) • τ0 + φ0 mit der Mittenfrequenz f(kn) des
Kanals (kn) und einer Konstanten φ0 eine Laufzeitdifferenz ( τ0 ) ermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem - an jedem Empfänger (E-,) für jeden Kanal (kn) und für jedes von einem der Sender (T1) empfangene Signal ein Eintreffzeit- punkt (τi:(kn)) ermittelt wird, — für jeden Empfänger (E-,) für jeden Kanal (kn) aus den Ein- treffZeitpunkten (τi:(kn)) eine Laufzeitdifferenz
(Δτ:(kn) = τ1:(kn) - τ2:(kn)) berechnet wird,
— aus den Laufzeitdifferenzen (Δτ:(kn)) gemäß Δτtot(kn) = Δτ^kJ - Δτ2(kn) für jeden Kanal (kn) ein Laufzeitdifferenzwert (Δτtot(kn)) berechnet wird und
— aus den Laufzeitdifferenzwerten (Δτtot(kn)) durch Mittelung über alle benutzten Kanäle (kn) ein gemittelter Laufzeitdifferenzwert ( Δτtot ) bestimmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem diejenige Lösung ( τ0 ) des überbestimmten Gleichungssystems
Δφtot(kn) = -4π • f(kn) • τ0 + φ0 ausgewählt wird, die dem gemittel- ten Laufzeitdifferenzwert ( Δτtot ) am nächsten liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Abstand dT1/T2 des zu ortenden Senders (Tl) vom weiteren Sender (Tl) über die Gleichung dτl/T2 = τ0 • c mit der Lichtgeschwindigkeit c bestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Empfänger (Ej) die Phasenlagen (dφi:(kn)) derjenigen Signale arithmetisch gemittelt werden, die von einem der Sender (Ti) in demselben Kanal (kn) gesen- det wurden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Empfänger (Ej) die EintreffZeitpunkte (τi:(kn)) derjenigen Signale arithmetisch gemittelt werden, die von einem der Sender (Ti) in demselben Kanal (kn) gesendet wurden.
PCT/EP2008/059907 2007-09-13 2008-07-29 Verfahren zur erhöhung der ortungsgenauigkeit unsynchronisierter funkteilnehmer WO2009037041A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/678,004 US20100309054A1 (en) 2007-09-13 2008-07-29 Method for Increasing the Location Accuracy for Unsynchronized Radio Subscribers
EP08786546A EP2188645A1 (de) 2007-09-13 2008-07-29 Verfahren zur erhöhung der ortungsgenauigkeit unsynchronisierter funkteilnehmer
CN200880107131A CN101802636A (zh) 2007-09-13 2008-07-29 用于提高非同步的无线电用户的定位精度的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007043649.3 2007-09-13
DE102007043649A DE102007043649B4 (de) 2007-09-13 2007-09-13 Verfahren zur Erhöhung der Ortungsgenauigkeit unsynchronisierter Funkteilnehmer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009037041A1 true WO2009037041A1 (de) 2009-03-26

Family

ID=40140052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/059907 WO2009037041A1 (de) 2007-09-13 2008-07-29 Verfahren zur erhöhung der ortungsgenauigkeit unsynchronisierter funkteilnehmer

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100309054A1 (de)
EP (1) EP2188645A1 (de)
CN (1) CN101802636A (de)
DE (1) DE102007043649B4 (de)
WO (1) WO2009037041A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008034567B4 (de) 2008-07-24 2010-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ortung von drahtlos kommunizierenden Funkteilnehmern
EP2487503B1 (de) 2011-02-11 2013-10-02 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Vorrichtung und Verfahren zur Lokalisierung
WO2013144760A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Ramot At Tel-Aviv University Ltd Localization, synchronization and navigation using passive sensor networks
CN103200677B (zh) * 2013-04-02 2015-05-13 东南大学 一种基于lte定位参考信号特征的精确时延计算方法
CN104914167B (zh) * 2015-06-17 2017-09-19 南京航空航天大学 基于序贯蒙特卡洛算法的声发射源定位方法
DE102015121724A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Symeo Gmbh System und Verfahren mit zumindest drei Signale empfangenden Stationen
EP3188149A1 (de) * 2015-12-30 2017-07-05 Skidata Ag Verfahren zur identifizierung von fahrzeugen zum betreiben eines parkhauses oder eines parkplatzes
WO2019072394A1 (en) * 2017-10-12 2019-04-18 U-Blox Ag MULTIFREQUENCY EMISSION PHASE COMPARISON FOR POSITION OR TIME DETERMINATION ASSISTANCE
EP3913396A1 (de) * 2019-02-13 2021-11-24 Lambda: 4 Entwicklungen GmbH Laufzeitmessung basierend auf frequenzumschaltung
US11294024B2 (en) * 2020-03-10 2022-04-05 Deeyook Location Technologies Ltd. System, apparatus, and/or method for determining a time of flight for one or more receivers and transmitters
FR3110318B1 (fr) 2020-05-13 2022-04-29 Commissariat Energie Atomique Méthode de localisation d’un objet connecté par différences de phase d’arrivée dans un réseau lpwa
EP4273572A1 (de) 2022-05-05 2023-11-08 Stichting IMEC Nederland System, vorrichtung und verfahren zur schätzung von positionsinformationen in bezug auf mindestens einen zielknoten

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996025673A1 (en) * 1995-02-16 1996-08-22 Nexus 1994 Limited Differential ranging for a frequency-hopped remote position determination system
US20020180640A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Gilkes Alan M. Location estimation in narrow bandwidth wireless communication systems
WO2003016940A2 (en) * 2001-08-14 2003-02-27 Scientific Generics Limited Tag tracking
US20060244661A1 (en) * 2004-09-10 2006-11-02 Worcester Polytechnic Institute Methods and apparatus for high resolution positioning

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3244610B2 (ja) * 1995-01-27 2002-01-07 株式会社日立製作所 周波数ホッピング方式無線ｌａｎシステム
US6430416B1 (en) * 1999-11-15 2002-08-06 Trimble Navigation Limited Hybrid radio location system using a combination of satellite pseudoranges and radio pseudoranges
US6894975B1 (en) * 2000-01-15 2005-05-17 Andrzej Partyka Synchronization and access of the nodes in a communications network
WO2007011345A2 (en) * 2005-07-18 2007-01-25 Mitsubishi Electric Research Laboratories Method, apparatus and system for modulating and demodulating signals compatible with multiple receiver types and designed for improved receiver performance
DE102006040497A1 (de) 2006-08-30 2008-03-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur laufzeitbasierten Ortung mit Hilfe eines getriggerten oder selbstauslösenden Referenzsignals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996025673A1 (en) * 1995-02-16 1996-08-22 Nexus 1994 Limited Differential ranging for a frequency-hopped remote position determination system
US20020180640A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Gilkes Alan M. Location estimation in narrow bandwidth wireless communication systems
WO2003016940A2 (en) * 2001-08-14 2003-02-27 Scientific Generics Limited Tag tracking
US20060244661A1 (en) * 2004-09-10 2006-11-02 Worcester Polytechnic Institute Methods and apparatus for high resolution positioning

Also Published As

Publication number Publication date
CN101802636A (zh) 2010-08-11
DE102007043649B4 (de) 2012-03-22
US20100309054A1 (en) 2010-12-09
DE102007043649A1 (de) 2009-07-09
EP2188645A1 (de) 2010-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007043649B4 (de) Verfahren zur Erhöhung der Ortungsgenauigkeit unsynchronisierter Funkteilnehmer
EP3519851B1 (de) Telegram splitting basierte lokalisierung
DE112005000779B4 (de) Verfahren zur Synchronisation von Takteinrichtungen
DE102009060592B4 (de) Schaltung und Verfahren zur Entfernungsmessung zwischen zwei Knoten eines Funknetzes
DE102009060591A1 (de) Sender-Empfänger-Schaltung und Verfahren zur Entfernungsmessung zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten eines Funknetzes
WO2017102159A1 (de) System und verfahren mit zumindest drei signale empfangenden stationen
WO2002039139A1 (de) System zur bestimmung der position eines objekts
EP2732304B1 (de) Verfahren und system zur ortung einer momentanen position oder eines einkoppelorts einer mobilen einheit mittels leckwellenleiters
WO2011051209A1 (de) Verfahren und anordnung zur messung der signallaufzeit zwischen einem sender und einem empfänger
DE102019202009A1 (de) Apparatur, Verfahren und Computerprogramm zum Lokalisieren eines Transponders
WO2019052685A1 (de) Verfahren für funkmessanwendungen
EP3714287B1 (de) Laufzeitmessung basierend auf frequenzumschaltung
DE60002358T2 (de) Verfahren und positionierungssystem eines senders
DE10348621A1 (de) Verfahren zur Driftkompensation bei Radarmessungen mit Hilfe von Referenz-Radarsignalen
EP3227709B1 (de) Positionsbestimmung von sensorknoten eines sensornetzwerkes
WO2003052455A1 (de) Kommunikationssystem mit einem ersten und einem zweiten sendeempfänger und verfahren zu dessen betrieb
DE2028346C3 (de) Funkortungsverfahren zur Positionsbestimmung sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
EP1334372B1 (de) Positionsbestimmungsverfahren und -vorrichtung
WO2022096515A1 (de) Verfahren zur bestimmung von entfernungen zwischen mehreren objekten
EP2465310A1 (de) Verfahren und anordnung zur laufzeitmessung eines signals zwischen zwei stationen der anordnung
DE69937625T2 (de) Gerät zum Austausch von Funksignalen die Zeitanzeiger behalten zur Synchronisierung von Zeitstandarden
DE102008034567B4 (de) Verfahren zur Ortung von drahtlos kommunizierenden Funkteilnehmern
DE10106820A1 (de) Standortbestimmung eines mobilen Kommunikationsendgeräts in einem nichtzeitsynchronen Mobilfunksystem
DE102007031129A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abstandsbestimmung, insbesondere für WLAN-Netze
DE19912475A1 (de) Verfahren zur Positionsbestimmung und Navigation in Mobilfunknetzen

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880107131.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08786546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008786546

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12678004

Country of ref document: US