專利名稱：方向評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一個接收信號的部分波的方向評估方法，例如在移動無線電通信網(wǎng)的基站或使用于雷達(dá)-或聲納定位系統(tǒng)以及地震測量系統(tǒng)中。
一個或多個用戶信號可以由一個或多個通信用戶發(fā)送到達(dá)一個共同的接收站，通過由一個或多個發(fā)送器的發(fā)送或由于一個測量信號在障礙物或巖石層的反射引起重疊的測量信號。
在R.Roy和T.Kailath，“ESPRIT-用回轉(zhuǎn)恒定技術(shù)評估信號參數(shù)”，IEEE會議文集。聲學(xué)，語音，信號處理，ASSP-37卷，984-995頁1989年7月中有一種確定各種信號入射方向的方法。例如從DE 195 11 752中已知的按照UNITARY-ESPRIT-方法的一個方向評估方法直接從接收信號中進(jìn)行部分波的方向確定。
例如下面討論方向評估在移動無線電中的應(yīng)用。
方向評估與移動無線電或移動無線電類似的方法一樣包括有一個新的應(yīng)用領(lǐng)域。信號在一個傳播媒體中傳播時由于噪聲受到干擾。信號組成由于繞射和反射經(jīng)過各種傳播路徑和在接受器上重疊和在那里導(dǎo)致釋放效應(yīng)。另外在多信號源時出現(xiàn)這些信號的重疊。頻分多址(FDMA)，時分多址(TDMA)或一個作為碼分多址(CDMA)的已知的方法用作為區(qū)分信號源和從而用作信號的計算。
例如如果一個CDMA-方法被使用作為用戶分離，然后同時有數(shù)個用戶信號可以在一個頻率信道上被傳輸和在接收時被分離。
在，P.Jung，J.Blanz，“用相關(guān)接收器天線共同檢測CDMA移動無線電系統(tǒng)中的差異”，IEEE車輛技術(shù)會議文集，VT-44卷，1995年，76-88頁，文中的數(shù)學(xué)描述，CDMA(碼分多址)-無線電傳輸系統(tǒng)的功能方法和結(jié)構(gòu)是已知的。當(dāng)這種系統(tǒng)使用在移動通信中時存在一個在位置固定的基站與移動的移動站之間的功能接口。從一個基站到一個移動站的傳輸路段被稱為向下路段和從一個移動站到一個基站的傳輸路段被稱為上升路段。
在P.Jung，J.Blanz，“用相關(guān)接收器天線共同探測CDMA移動無線電系統(tǒng)中的差異”，IEEE車輛技術(shù)會議文集，VT-44卷，1995年，76-88頁，文中進(jìn)一步表示，在這種無線電傳輸系統(tǒng)中的傳輸質(zhì)量可以這樣被改進(jìn)，代替一個唯一的接收傳感器可以使用一個具有多個接收傳感器的裝置。與上述文獻(xiàn)中的術(shù)語相對應(yīng)的人們用K表示從一個基站同時在相同頻率信道中傳輸?shù)睦绻?yīng)給移動站的用戶信號數(shù)。Ka表示接收傳感器數(shù)，它從屬于一個接收裝置，例如基站。在一個這樣的方案中隨后在上升路段中在K移動站和Ka基站的接收傳感器之間存在K*Ka無線電信道。這些無線電信道的每一個是由它的信道脈沖響應(yīng)g(k)(ka)其中k＝1...K，ka＝1...Ka的一個時間離散的基帶當(dāng)量為特征的。這些信道脈沖響應(yīng)g(k)(ka)在信道模型化的數(shù)據(jù)檢測時被使用。關(guān)于部分波射入方向的解釋在本方法中沒有考慮。
本發(fā)明的任務(wù)是，給出一個改進(jìn)的方向評估方法，用很少的計算費用得到干擾信號對方向評估影響的減小。此方法是通過具有權(quán)利要求1特征的方法解決的。本發(fā)明的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)在從屬權(quán)利要求中得到。
對于按照本發(fā)明的至少一個用戶信號的部分波的方向評估方法，一個數(shù)量的Ka接收傳感器是從屬于一個接收裝置的。經(jīng)過接收傳感器接收Ka接收信號，它們來源于至少一個通過一個發(fā)射器獨特的精密結(jié)構(gòu)為特征的用戶信號，此時一個第k個用戶信號，k＝1...K，通過Kd在它的射入方向上在接收地點被區(qū)分的部分波被傳輸。從接收信號中從屬于ka接收傳感器的信道脈沖響應(yīng)被確定和從信道脈沖響應(yīng)中被求得至少一個部分波的射入方向。
從而方向評估的精度被改善，因為信道脈沖響應(yīng)作為方向評估的未加工信息已經(jīng)考慮了信道的特征。為了信道評估在接收裝置上可以追溯到關(guān)于接收信號以發(fā)送器獨特的精密結(jié)構(gòu)形式的知識基礎(chǔ)上。從而方向評估比用未知的，還要準(zhǔn)備檢測的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確些。
按照一個優(yōu)異的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)是從發(fā)送器獨特的精密結(jié)構(gòu)構(gòu)成的用戶信號的訓(xùn)練順序中被確定信道脈沖響應(yīng)。這樣的訓(xùn)練順序在移動無線電，例如在GSM網(wǎng)絡(luò)信道中作為中間部分(Midambles)是已知的。這種訓(xùn)練順序可以用簡單方法為按照本發(fā)明的方法所利用。從而按照本發(fā)明的方法在移動無線電通信網(wǎng)絡(luò)上的實施用很少的費用是可能的。
通過發(fā)送器獨特的精密結(jié)構(gòu)被分離的由多個發(fā)送器或反射器來的用戶信號在接收裝置上相遇和與接收信號相重疊，此時這些信號同時在一個頻率信道上被傳輸。精密結(jié)構(gòu)可以優(yōu)異地同時被使用作為方向評估和作為用戶分離，如果出現(xiàn)一個信息傳輸時。這意味著在接收方的一個進(jìn)一步的費用減少。
按照本發(fā)明的一個進(jìn)一步的優(yōu)異結(jié)構(gòu)為求得部分波的射入方向作為附加信息至少考慮下面數(shù)值中的一個干擾信號的射入方向、功率、頻譜或一個相關(guān)矩陣。關(guān)于干擾源的知識愈多展現(xiàn)在眼前，應(yīng)該被評估的射入方向的信號，可以越好地被計算。同樣用這個措施可以改善方向評估。
按照本發(fā)明的一個進(jìn)一步結(jié)構(gòu)用戶信號是通過具有一個獨特用戶編碼的一個分開是可以分離的。從而部分波的射入方向可以被從屬于用戶信號，這種從屬方式使本發(fā)明的優(yōu)異的應(yīng)用例如在移動無線電系統(tǒng)中的應(yīng)用成為可能，在其中方向評估提出了一個附加信息用于數(shù)據(jù)檢測。
優(yōu)異的是為了求得射入方向使用了高分辨率的方向評估方法。例如一個MUSIC-方法(多信號分類)或一個一維的或多維的UNITARY-ESPRIT-方法(用回轉(zhuǎn)恒定技術(shù)評估信號參數(shù))進(jìn)行具有經(jīng)濟計算費用的一個高精確度的建立在信道脈沖響應(yīng)基礎(chǔ)上的方向評估。MUSIC-方法或ESPRIT-方法利用接收傳感器的復(fù)雜的射線特性知識以及接收傳感器裝置的一定的幾何條件，以便得到一個準(zhǔn)確的和具有很少信號處理費用的方向評估。
為了得到部分波的射入方向按照本發(fā)明的一個進(jìn)一步結(jié)構(gòu)在一個時間間隔內(nèi)的一定的數(shù)值求取平均值。在一個時間間隔內(nèi)，它可以對應(yīng)于信道脈沖響應(yīng)相關(guān)時間的數(shù)倍，射入方向變化很小。一個平均值改善了方向評估，因為偶然誤差被減小。在用戶信號以一個無線電程序塊方式在TDMA-系統(tǒng)中傳輸時，求取一個無線電程序塊的或也求取一個數(shù)倍的無線電程序塊的平均值。一個平均值的無線電程序塊的數(shù)目，也就是說在這里時間間隔是可以調(diào)整的，射入方向的改變引起時間間隔的一個改變。如果信道條件變化快，例如當(dāng)一個移動站的運動加速時，然后方向評估可以被限制于一個比較短的時間間隔內(nèi)。
除了已經(jīng)敘述的在移動無線電系統(tǒng)中的應(yīng)用以外還考慮了在一個雷達(dá)-以及聲納定位系統(tǒng)或在一個地震測量系統(tǒng)中的進(jìn)一步應(yīng)用。在后面的應(yīng)用中至少一個用戶信號也可能以一個或多個反射的部分波形式在接收站相遇。
下面本發(fā)明將借助于兩個實施例，其中一個方向評估被應(yīng)用于移動無線電系統(tǒng)的一個數(shù)據(jù)檢測以及另外的一個雷達(dá)系統(tǒng)對于一個飛行物體進(jìn)行一個方向評估，在附圖表示的基礎(chǔ)上進(jìn)一步敘述。
其中表示附

圖1一個移動無線電通信網(wǎng)絡(luò)的一個方框圖，附圖2無線電接口的無線電程序塊的一個框架結(jié)構(gòu)的一個方框圖，附圖3具有相關(guān)接收傳感器的一個接收裝置的一個方框圖，附圖4一個方向選擇的信道評估器的一個方框圖，附圖5一個檢測裝置的一個方框圖，附圖6一個雷達(dá)方案的一個簡圖，和附圖7雷達(dá)系統(tǒng)的一個接收裝置的一個方框圖第一個實施例是借助于附圖1至5敘述的。
在附圖1中表示的移動-通信系統(tǒng)在它的結(jié)構(gòu)上對應(yīng)于一個已知的GSM-移動無線電通信網(wǎng)，它是由很多移動交換站MSC組成的，它們相互連成網(wǎng)絡(luò)以及建立了到達(dá)一個固定網(wǎng)的入口。此外這些移動交換站MSC各自至少與一個基站監(jiān)測器BSC相連。每個基站監(jiān)測器BSC又可以連接至少一個基站BS。一個這樣的基站BS是一個無線電站，它經(jīng)過一個無線電接口可以建立與移動站MS的一個通信連接。在附圖1中表示了例如在三個移動站MS與一個基站BS之間的三個無線電連接。一個運行-和維護中心OMC實現(xiàn)了移動無線電通信網(wǎng)以及其中一部分的監(jiān)測-和維護功能。這種結(jié)構(gòu)可以移植到其它的移動無線電通信網(wǎng)上，在其中本發(fā)明可以被使用。
在基站BS與移動站MS之間的通信連接是以一個多路徑傳播為基礎(chǔ)的，它是由于例如建筑物或樹木的反射附加在直接傳播路徑中的。如果人們從移動站MS的一個移動出發(fā)，然后多路徑傳播與其它的干擾在一起導(dǎo)致，在接收的基站BS上一個用戶信號的各種傳播路徑的信號組成與時間有關(guān)的相互重疊。此外從這點出發(fā)，各種移動站MS的用戶信號在接收站重疊成為一個接收信號e，em。接收基站BS的任務(wù)是，檢測在用戶信號上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)d和分配給單個的用戶獨有的通信連接。
在附圖2上表示了用戶信號經(jīng)過無線電接口的傳輸。此時接口有一個頻分多址-(FDMA)，一個時分多址(TDMA)和一個碼分多址-部件(CDMA)。對于移動無線電通信網(wǎng)考慮了沿著頻率坐標(biāo)f的數(shù)個頻帶。此外時間坐標(biāo)t被分為由單位時間框架中數(shù)個時間間隙組成的一個時間網(wǎng)格，進(jìn)行了以無線電程序塊的一個傳輸。數(shù)個移動站MS的用戶信號被從屬于一個用戶組Tln1，Tln2..Tln120，也就是說當(dāng)一個用戶組的無線電程序塊，例如附圖1上的三個移動站MS的用戶組Tln3-在實施例中為k＝3，與用各種用戶編碼標(biāo)志的用戶信號重疊成為一個接收信號e，em，它在基站BS中的一個接收裝置中被計算。
在一個無線電程序塊內(nèi)一個用戶信號是由兩個具有數(shù)據(jù)d的數(shù)據(jù)承載段組成的，在它的中間安排了一個用戶獨有的訓(xùn)練順序tseq1至tseqK。無線電程序塊被一個保護時間gp封閉。用戶信號是通過一個用戶編碼c相互區(qū)別的，從而在數(shù)據(jù)承載段內(nèi)通過用戶專用的精密結(jié)構(gòu)，由用戶專用的CDMA-編碼c(k)，k＝1..K，確定的。通過這個在下面被稱為用戶編碼的CDMA-編碼c，對于接收方是熟悉的，對用戶信號進(jìn)行一個分離是可能的。
在附圖3上表示了一個接收裝置具有從屬的接收傳感器A。這個接收裝置是基站BS的一部分和接收移動無線電通信網(wǎng)MS上從發(fā)送的移動站MS來的接收信號e、em.。在下面表示了基站BS的接收情況，即使如此一般來說組成一個雙向通信連接，也就是說基站BS也有一個發(fā)送裝置。
Ka＝4接收傳感器A構(gòu)成為一個天線裝置，它是被構(gòu)成為智能的天線裝置，也就是說這個智能天線裝置的數(shù)個接收傳感器A在同一個時間點上接收接收信號e或em，它們是這樣被相互組合在一起的，傳輸質(zhì)量相對于具有一個接收天線的系統(tǒng)被改善。
從接收信號e、em例如通過一個傳輸給基帶和隨后的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換產(chǎn)生數(shù)字信號和在接收裝置中被計算。
接收裝置包括有數(shù)個信道評估器JCE，數(shù)個方向評估器DOAE，一個方向選擇的信道評估器JDCE和一個檢測裝置JDD。附加在接收信號e、em上位于接收裝置上有一個關(guān)于用戶數(shù)K，其訓(xùn)練順序tseq1，..，tseqK和它的用戶編碼c的區(qū)分優(yōu)先次序-信息的一個知識，必要時也可以提供關(guān)于干擾信號的信息。
接收傳感器A的接收信號em-已經(jīng)數(shù)字化的-被輸入給信道評估器JCE。在信道評估器JCE中通過一個高斯-馬爾科夫-或一個最大-類似性-評估確定非方向選擇的信道脈沖響應(yīng)g。每個信道評估器JCE上一個接收傳感器A的接收信號被計算，其中在信道評估器JCE的輸出端被準(zhǔn)備好各自的K非方向選擇的信道脈沖響應(yīng)g。這個非方向選擇的信道脈沖響應(yīng)g是由接收信號em(ka)，ka＝1..Ka，它們來源于K用戶信號的訓(xùn)練順序tseq1至tseqK。
非方向選擇的信道脈沖響應(yīng)g被各自輸入給K方向評估器DOAE，它們在這個非方向選擇的信道脈沖響應(yīng)g基礎(chǔ)上進(jìn)行與用戶有關(guān)的一個方向評估。每個用戶信號確定的射入方向數(shù)被用Kd表示。這個數(shù)字Kd從用戶信號到用戶信號是可以相互區(qū)別的。在確定射入方向時(也被稱為到達(dá)方向DOA)使用一維-或多維的UNITARY-ESPRIT-算法。按照本發(fā)明的方向評估是在方向評估器DOAE中進(jìn)行。
在方向選擇的信道評估器JDCE中由訓(xùn)練順序tseq1至tseqK決定的接收傳感器A的接收信號em(ka)，和部分波的一定的射入方向DOA被處理和從而確定了方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h。這個信道評估是建立在最大-類似性-評估方法基礎(chǔ)上的。
最后Ka接收信號e(ka)，ka＝1..Ka，確定的方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h和確定的射入方向DOA被輸入給檢測裝置JDD，它除此以外還處理用戶編碼c和以Rn形式或移動站MS相對于基站BS的地理位置的關(guān)于干擾信號射入方向的一個區(qū)分優(yōu)先次序-信息的附加知識。
在這個檢測裝置JDD上在接收信號e(ka)基礎(chǔ)上，它來源于數(shù)據(jù)承載段，進(jìn)行數(shù)據(jù)d的檢測。為此使用了一個零-促成-法?？蛇x擇的優(yōu)異的方法是最大-類似性-評估或一個MMSE-方法。在數(shù)據(jù)檢測結(jié)果中一個無線電程序塊的K用戶信號的被檢測的數(shù)據(jù)d被放在檢測裝置JDD的輸出端。
在一個按照本方法的數(shù)據(jù)檢測的分析中在一個第一個處理步驟中不考慮方向不均勻性進(jìn)行一個信道脈沖響應(yīng)g的一個信道評估。在一個第二個處理步驟中從被確定的信道脈沖響應(yīng)g中確定一個或數(shù)個部分波的射入方向DOA，以后在一個第三個處理步驟中在考慮射入方向DOA情況下從接收信號中被確定方向選擇的，也就是說可以從屬于不同的射入方向的，信道脈沖響應(yīng)h。這個步驟是建立在知識基礎(chǔ)上的，即每個原來的，非方向選擇的信道脈沖響應(yīng)g(k)(ka)通過重疊產(chǎn)生Kd方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h(k)(ka)，其中k＝1..K和kk＝1..Ka。
即g(k)(ka)=Σkd=1kda(k)(ka)(kd)·h(k)(kd),k=1..k--ka=1..ka.----(1)]]>其中a(k)(ka)(kd)是為了方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h(k)(ka)與非方向選擇的信道脈沖響應(yīng)g(k)(ka)重疊的復(fù)雜的計算系數(shù)。為了確定方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h必要時也可以利用干擾的部分波的關(guān)于射入方向或相關(guān)矩陣的知識。
在g(k)(ka)，k＝1..K，ka＝1..Ka中總的準(zhǔn)備評估的參數(shù)數(shù)目W*K*Ka一般來說在多答案系統(tǒng)中顯著地大于在h(k)(kd)，k＝1..K，kd＝1..Kd中的總的準(zhǔn)備評估的參數(shù)數(shù)目W*K*Kd，因為Ka＞Kd。因此按照本發(fā)明方法進(jìn)行參數(shù)評估時計算費用被減小。
當(dāng)接收一個組合接收信號em時，優(yōu)異的是此信號來源于用戶信號的訓(xùn)練順序和包括有Ka接收傳感器的接收信號em(ka)，ka＝1..Ka，這個接收信號em的公式是em＝G·h+nm (2)其中G為已知矩陣(L*Ka)×(W*k*Kd)，其中L是接收信號em的時間離散的掃描值數(shù)和W是信道脈沖響應(yīng)的長度。這個G矩陣是由幾何裝置和Ka接收傳感器的復(fù)雜特性，由被發(fā)送的訓(xùn)練順序和Kd射入方向DOA給定的。矢量h包括K*Kd方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h(k)(kd)·nm的時間離散的基帶當(dāng)量被稱為一個時間離散的干擾信號的未知的一個(L*Ka)間隙矢量。
從公式(1)中G和em是已知的，則方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h可以被確定。
當(dāng)數(shù)據(jù)承載段時接收傳感器的接收信號e(ka)的組合接收信號e的公式為e＝A·d+n (3)其中A是一個(M*Ka)*(N*K)矩陣，其中M是接收信號的離散的掃描時間點數(shù)和N是單位用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號數(shù)。n又是一個時間離散的干擾信號的一個未知的(M*Ka)間隙矢量。
在公式(3)中A是-由K*Kd射入方向，方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h，幾何裝置和接收傳感器的復(fù)雜特性和在使用一個CDMA-用戶分離方法時通過被使用的用戶編碼-和e是已知的，則數(shù)據(jù)d可以被檢測。
在一個第四個處理步驟中來源于K用戶信號的承載數(shù)據(jù)段的接收信號e在考慮前面確定的射入方向DOA和方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h的情況下數(shù)據(jù)d被檢測。在這個步驟中必要時也可以利用關(guān)于射入方向、功率、干擾信號的頻譜或協(xié)變矩陣的知識。
確定方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h最好按照高斯-馬爾科夫-評估方法，其中方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h的一個評估值
是從h^=(G*T·R‾n-1)-1·G*T·R‾n-1·em----(4)]]>中可以計算出來的。
表示干擾信號nm的協(xié)變矩陣，它是由干擾的部分波的射入方向和相對功率，干擾信號的頻譜，以及由接收傳感器的幾何裝置和復(fù)雜的發(fā)射特性被確定的。這種方法相當(dāng)于方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h的最大-類似性-評估和可以通過公式(4)的遞推分解較少費用即可實現(xiàn)。
方向評估以及確定方向選擇的信道脈沖響應(yīng)和數(shù)據(jù)檢測之間的關(guān)系如下面敘述的被充分利用。K用戶信號是由數(shù)據(jù)承載段和訓(xùn)練順序組成的，其中來源于K用戶信號的訓(xùn)練順序的接收信號被確定方向選擇的信道脈沖響應(yīng)和來源于數(shù)據(jù)承載段的接收信號的數(shù)據(jù)被檢測。
為了減少費用也可以將射入方向DOA和/或方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h在一個周期以后使用一個跟蹤法，它比一個以無線電程序塊為基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu)長，被重新確定。
附圖4表示一個方向選擇的信道評估器JDCE，它包括一個發(fā)射形成器BF，它對Ka接收信號em(ka)各自通過發(fā)射形成器專用的重量系數(shù)w1至w4以及w5至w8進(jìn)行一個重量分析和在一個加法器S中將信號組成相加成為一個信號，其信-噪-比變?yōu)樽畲?，此時這個信號隨后被輸入給解相關(guān)的信號匹配濾波器DMF。在一個裝置IC中為了相干分解被構(gòu)成原相干-SI和互相干CI和得到方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h。
在發(fā)射形成器BF中處理關(guān)于部分波的射入方向DOA的附加信息和干擾的部分波的方向和相對功率。這些方向單個地影響每個發(fā)射形成器BF的重量系數(shù)w1至w4以及w5至w8。發(fā)射形成器BF和解相干的信號匹配濾波器DMF作用如同一個空間分解的解相干信號匹配濾波器，它們各自被使用于一個部分波-即K*Kd。
在附圖5上表示了檢測裝置JDD。這個檢測裝置JDD處理接收信號e的數(shù)據(jù)承載段，其中對應(yīng)于在方向選擇的信道評估器JDCE上已經(jīng)敘述過的進(jìn)行方式一個空間分解的解相干的信號匹配濾波器將接收信號e的K*Kd部分波重疊成為信-噪-比的最大化。這個信-噪-比的最大化對于一個每個用戶信號的每個射入方向DOA被進(jìn)行，其中一個用戶信號的單個的部分波的Kd信號組成按照最大-比率-聯(lián)合-法在加法裝置S1至SK中被重疊。
隨后用戶信號被輸入給一個相干分解裝置IC，它將交互符號ISI和多次存取-干涉MAI平衡。其中關(guān)于用戶編碼c，射入方向DOA，方向選擇的信道脈沖響應(yīng)h和必要時關(guān)于干擾的區(qū)分優(yōu)先次序知識以Rn形式的信息也被處理。在干涉分解裝置IC的輸出端出現(xiàn)被分離的用戶信號的被檢測的數(shù)據(jù)d。在干涉分解時使用一個所謂的JD(聯(lián)合檢測)法。
通過接收裝置接收信號的時間離散和變化減小。此外通過空間分解在一個無線電范圍一個比較大的數(shù)量的移動站MS可以被供應(yīng)給一個基站BS以及無線電范圍可以通過方向性效應(yīng)被這樣構(gòu)成，移動站MS的發(fā)送功率也明顯地減小。
附圖6表示一個具有一個雷達(dá)系統(tǒng)方案的第二個實施例。
一個雷達(dá)系統(tǒng)包括一個發(fā)送裝置和一個接收裝置，它經(jīng)過一個耦合環(huán)節(jié)K與一個天線裝置A與Ka接收傳感器連接。在一個發(fā)送周期內(nèi)一個發(fā)送信號，它被安排具有一個發(fā)送器獨有的精密結(jié)構(gòu)，通過天線裝置被發(fā)射。被發(fā)射的能量的一部分到達(dá)一個飛行物體和在那里被反射。
被反射的信號，以下被稱為用戶信號，是由很多的部分波組成的，此時Kd部分波經(jīng)過各種傳播路徑到達(dá)天線裝置A。用戶信號的部分波在云中或建筑物上通過折射，繞射和反射被返回到達(dá)雷達(dá)系統(tǒng)和在接收裝置上接收和計算。
附圖7表示接收裝置的簡圖，其中Ka是從屬于接收傳感器A的。在Ka信道評估器KS中以傳感器為基礎(chǔ)的一個信道脈沖響應(yīng)g被評估。此外在雷達(dá)系統(tǒng)中已知的發(fā)送器獨有的的精密結(jié)構(gòu)與接收信號的相關(guān)性被求得。
從而被確定的Ka信道脈沖響應(yīng)g，它被輸入給方向評估器DOAS，求得這個Kd用戶信號的射入方向DOA。在信道-和方向評估器中使用的方法相當(dāng)于在第一個實施例中的方法。
在一個信號組合器SC中對信道脈沖響應(yīng)g和用戶信號的部分波的射入方向DOA作如下計算，位置-由射入方向DOA，信號運行時間，和部分波的接收場強-和飛行速度-由多普勒頻率確定。
權(quán)利要求
1.至少一個用戶信號的部分波的方向評估方法，在其中-一個數(shù)量Ka的接收傳感器是從屬于一個接收裝置的，-Ka接收信號被接收，它來源于由一個發(fā)送器獨有的精密結(jié)構(gòu)標(biāo)志的至少一個用戶信號，其中一個第k-個用戶信號，k＝1..K，通過Kd，在它的射入方向(DOA)在接收地點被區(qū)分的部分波被傳輸，-從接收信號中從屬于Ka接收傳感器的信道脈沖響應(yīng)(g)被確定，-從信道脈沖響應(yīng)(g)中至少一個部分波的射入方向(DOA)被確定，
2.按照權(quán)利要求1的方法，在其中信道脈沖響應(yīng)(g)是由構(gòu)成為發(fā)送器獨有的精密結(jié)構(gòu)的用戶信號的訓(xùn)練順序(tseq1，tseq2，...tseqK)被確定的。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，在其中由數(shù)個發(fā)送器(MS)或反射器(P1，P2)來的用戶信號在接收裝置上與接收信號重疊地相遇，此時這些信號被同時傳輸給一個頻率信道。
4.按照上述權(quán)利要求之一的方法，在其中為確定部分波的射入方向(DOA)至少關(guān)于下面中的一個數(shù)值作為附加信息應(yīng)被考慮干擾信號的射入方向(DOAS)、功率、頻譜或一個相關(guān)矩陣。
5.按照權(quán)利要求3或4的方法，在其中用戶信號通過具有獨特的用戶編碼(tc1，tc2，..tcK)的一個分解是可以分開的。
6.按照上述權(quán)利要求之一的方法，在其中為求得射入方向(DOA)被使用高分辨率的方向評估方法。
7.按照權(quán)利要求6的方法，在其中為求得射入方向(DOA)被使用一個MUSIC-方法。
8.按照權(quán)利要求6的方法，在其中為求得射入方向(DOA)被使用一個一維的或多維的UNITARY-ESPRIT-方法。
9.按照上述權(quán)利要求之一的方法，在其中為確定部分波的射入方向(DOA)求取在一個時間間隔內(nèi)的確定的數(shù)值的平均值。
10.按照上述權(quán)利要求之一的方法，應(yīng)用在一個移動無線電系統(tǒng)中。
11.按照上述權(quán)利要求之一的方法，應(yīng)用在一個雷達(dá)-以及聲納定位系統(tǒng)中。
12.按照上述權(quán)利要求之一的方法，應(yīng)用在一個地震測量系統(tǒng)中。
全文摘要
按照本發(fā)明的至少一個用戶信號的部分波的方向評估方法一個數(shù)量Ka的接收傳感器是從屬于一個接收裝置的。通過接收傳感器Ka接收信號被接收,它們是由至少一個通過一個發(fā)送器獨有的精密結(jié)構(gòu)表征的用戶信號所組成的,其中一個第k－個用戶信號,k=1..K,通過Kd在它的射入方向在接收地點被區(qū)分的部分波被傳輸。從接收信號中被確定從屬于Ka接收傳感器的信道脈沖響應(yīng)和從信道脈沖響應(yīng)中被求得至少一個部分波的射入方向。本方法可以優(yōu)異地應(yīng)用在移動無線電－、雷達(dá)－、聲納定位－或地震測量系統(tǒng)中。
文檔編號G01S3/14GK1251656SQ98803725
公開日2000年4月26日 申請日期1998年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月25日
發(fā)明者P·W·拜爾, J·布蘭茲, M·哈爾德特, R·施馬倫－貝爾格 申請人:西門子公司