專利名稱：檢測(cè)和補(bǔ)償無(wú)線電信號(hào)的到達(dá)時(shí)間誤差的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電信，更確切地說(shuō)是涉及檢測(cè)和補(bǔ)償電信系統(tǒng)中到達(dá)時(shí)間誤差的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在使用例如“911”這樣的電話號(hào)碼時(shí)，緊急服務(wù)是經(jīng)常需要的。當(dāng)呼叫用戶的地點(diǎn)固定，例如在居所中時(shí)，電腦系統(tǒng)就使用自動(dòng)號(hào)碼標(biāo)識(shí)(ANI)來(lái)跟蹤接入電話呼叫的電話號(hào)碼并快速確定呼叫始發(fā)的地址。這樣，確定需要緊急服務(wù)的位置是一件相對(duì)簡(jiǎn)單的任務(wù)。
在移動(dòng)通信中，例如蜂窩電話、個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)設(shè)備等等，用戶需要緊急服務(wù)的地點(diǎn)就不那么容易確定了。無(wú)線三角測(cè)量技術(shù)長(zhǎng)期用于確定移動(dòng)單元的位置。但是，已知這種無(wú)線三角測(cè)量技術(shù)的不準(zhǔn)確性是與生俱來(lái)的。幾千米數(shù)量級(jí)的誤差并不罕見(jiàn)。但是，這類誤差在實(shí)施緊急服務(wù)時(shí)是不能容忍的。
聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)已經(jīng)定制了通信技術(shù)中的改進(jìn)以允許更精確的定位。在移動(dòng)通信情況下，F(xiàn)CC已制定了條例，要求基于大型設(shè)備的系統(tǒng)在67％時(shí)間內(nèi)達(dá)到150米精度(以及在95％時(shí)間內(nèi)達(dá)到300米精度)。對(duì)于需要改進(jìn)手持終端的系統(tǒng)，F(xiàn)CC規(guī)定這類系統(tǒng)必須在67％時(shí)間內(nèi)達(dá)到50米精度(以及在95％時(shí)間內(nèi)達(dá)到150米精度)。
基于全球定位系統(tǒng)(GPS)的現(xiàn)有定位技術(shù)使用天空中的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在已知時(shí)間發(fā)送信號(hào)。地面上的GPS接收機(jī)測(cè)量各個(gè)它能檢測(cè)到的衛(wèi)星的信號(hào)到達(dá)時(shí)間。到達(dá)時(shí)間、各個(gè)衛(wèi)星的精確位置以及信號(hào)從各個(gè)衛(wèi)星上的精確發(fā)送時(shí)間被用于對(duì)GPS接收機(jī)的位置進(jìn)行三角測(cè)量。一個(gè)典型的GPS接收機(jī)需要四顆衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行三角測(cè)量，而且其運(yùn)算結(jié)果的性能隨著其能檢測(cè)到的衛(wèi)星的數(shù)目增加而增強(qiáng)。
作為對(duì)GPS的替代，一種現(xiàn)存的蜂窩基站網(wǎng)絡(luò)可以在用作定位時(shí)被視作衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。與GPS技術(shù)相似，每個(gè)基站的精確位置、每個(gè)基站發(fā)送信號(hào)的精確時(shí)間以及每個(gè)從基站發(fā)出的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)站的精確時(shí)間被用來(lái)對(duì)移動(dòng)站的位置進(jìn)行三角測(cè)量。這種技術(shù)被服務(wù)商描述為高級(jí)前向鏈路三邊測(cè)量技術(shù)(AFLT)。移動(dòng)站面臨的重大問(wèn)題是如何測(cè)量來(lái)自各個(gè)基站的信號(hào)的精確到達(dá)時(shí)間。不同的無(wú)線技術(shù)會(huì)使用不同方法來(lái)測(cè)量到達(dá)時(shí)間。碼分多址(CDMA)就是這樣一種技術(shù)。CDMA調(diào)制是允許大量系統(tǒng)用戶共享通信系統(tǒng)的幾種技術(shù)之一。使用常規(guī)的CDMA調(diào)制技術(shù)作為AFLT系統(tǒng)的一部分是可行的。
無(wú)線定位系統(tǒng)使用來(lái)自位置已知的不同發(fā)射機(jī)的信號(hào)的到達(dá)時(shí)間(TOA)對(duì)移動(dòng)站位置進(jìn)行三角測(cè)量和估計(jì)。但是由于多條傳輸路徑，或者由于網(wǎng)絡(luò)天線和移動(dòng)站之間缺乏可視路徑，因此TOA信號(hào)經(jīng)常失真或產(chǎn)生誤差。圖1顯示了交通工具10內(nèi)的移動(dòng)電話可能會(huì)經(jīng)歷的多條傳輸路徑問(wèn)題。在圖1顯示的例子中，移動(dòng)單元10從發(fā)射塔頂端的發(fā)射機(jī)12及14處接收信號(hào)，不過(guò)也從接收機(jī)14處接收經(jīng)過(guò)附近建筑反射的信號(hào)。這樣，移動(dòng)單元10從發(fā)射機(jī)14處接收多個(gè)信號(hào)。在圖1顯示的例子中，移動(dòng)單元10不在發(fā)射機(jī)16的可視路徑(LOS)上。也就是說(shuō)，建筑物或其他結(jié)構(gòu)物阻擋了移動(dòng)單元10和發(fā)射機(jī)16之間的直線可視路徑。但是移動(dòng)單元10仍然可以檢測(cè)到移動(dòng)站16發(fā)送后被建筑物或其他結(jié)構(gòu)物反射或者從這些建筑物或其他結(jié)構(gòu)物的邊界散射的信號(hào)。另外，移動(dòng)單元10接收來(lái)自處于建筑物頂端的發(fā)射機(jī)16的信號(hào)，也可能接收來(lái)自地球軌道上的全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星18的信號(hào)。因此，移動(dòng)單元10從發(fā)射機(jī)16接收多個(gè)信號(hào)，其中沒(méi)有一個(gè)是直接可視路徑(LOS)信號(hào)。來(lái)自GPS衛(wèi)星18的信號(hào)也可包含LOS信號(hào)和反射信號(hào)。
由于這類多徑信號(hào)，因此移動(dòng)單元測(cè)量到達(dá)時(shí)間時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差。這類誤差在多徑信號(hào)存在時(shí)會(huì)很嚴(yán)重，使得FCC指令的定位準(zhǔn)確度很難滿足或者無(wú)法滿足。因此可以理解，人們非常需要一種改進(jìn)移動(dòng)定位系統(tǒng)的TOA測(cè)量的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明提供了此方法和系統(tǒng)，并且提供了從以下詳細(xì)描述和附圖來(lái)看十分明顯的其他優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例體現(xiàn)在用于修正電信設(shè)備的多徑誤差的系統(tǒng)和方法中。在一示范性實(shí)施例中，此系統(tǒng)包含一個(gè)用來(lái)分析接收信號(hào)以及在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)上確定相關(guān)信號(hào)的搜索器。搜索器在多個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)中的選定點(diǎn)上確定最大信號(hào)電平。信號(hào)分析器產(chǎn)生一個(gè)使用此最大信號(hào)電平以及在與選定點(diǎn)相鄰的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)上的相關(guān)信號(hào)電平來(lái)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型。信號(hào)分析器使用此數(shù)學(xué)模型來(lái)確定與預(yù)定響應(yīng)函數(shù)相關(guān)的實(shí)際峰值電平以及脈沖寬度，并基于脈沖寬度對(duì)到達(dá)時(shí)間應(yīng)用修正因數(shù)以產(chǎn)生正確的到達(dá)時(shí)間。
在一實(shí)施例中，脈沖寬度在數(shù)學(xué)模型的一點(diǎn)上確定，此點(diǎn)處相關(guān)信號(hào)電平比實(shí)際峰值電平小一個(gè)預(yù)定數(shù)值。在一示范性實(shí)施例中，信號(hào)分析器可以動(dòng)態(tài)選擇此預(yù)定數(shù)值。此信號(hào)分析器可以基于接收信號(hào)的信噪比選擇此預(yù)定數(shù)值。
在一示范性實(shí)施例中，相關(guān)信號(hào)電平基于接收信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度。最大信號(hào)電平以及與選定點(diǎn)相鄰的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)上的相關(guān)信號(hào)電平可以用于確定數(shù)學(xué)模型的系數(shù)。在一示范性實(shí)施例中，數(shù)學(xué)模型的這些系數(shù)用于確定數(shù)學(xué)模型的脈沖寬度。在一實(shí)施例中，數(shù)學(xué)模型是一個(gè)二次數(shù)學(xué)函數(shù)。在另一實(shí)施例中，數(shù)學(xué)模型是一大于二次的函數(shù)。


圖1顯示了發(fā)射源和移動(dòng)單元之間的多條接收路徑。
圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的功能框圖。
圖3是一波形圖，說(shuō)明了不存在多徑效應(yīng)的情況下由圖2的系統(tǒng)所產(chǎn)生的相關(guān)信號(hào)。
圖4是一波形圖，說(shuō)明了存在同相多徑信號(hào)的情況下由圖2的系統(tǒng)所產(chǎn)生的相關(guān)信號(hào)。
圖5是一波形圖，說(shuō)明了存在異相多徑信號(hào)的情況下由圖2的系統(tǒng)所產(chǎn)生的相關(guān)信號(hào)。
圖6是一波形圖，說(shuō)明了本發(fā)明中用于更精確地確定到達(dá)時(shí)間的建模函數(shù)。
圖7是一流程圖，說(shuō)明了本發(fā)明的操作過(guò)程。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述本發(fā)明使用數(shù)學(xué)建模技術(shù)來(lái)更精確地確定從收發(fā)機(jī)基站(BTS)發(fā)送的信號(hào)的到達(dá)時(shí)間(TOA)。圖1是一框圖，說(shuō)明了無(wú)線系統(tǒng)使用高級(jí)前向鏈路三邊測(cè)量(AFLT)來(lái)確定移動(dòng)單元位置的操作過(guò)程。如圖1所示，移動(dòng)單元10處在多個(gè)BTS 12-16的范圍內(nèi)。為了允許例如語(yǔ)音通信的正常通信，移動(dòng)單元10分別與BTS 12-16建立通信鏈路。在建立通信鏈路過(guò)程中導(dǎo)出的信息可以用來(lái)估計(jì)TOA，從而確定移動(dòng)單元10相對(duì)于BTS 12-16的位置。但是，多徑信號(hào)使一般在移動(dòng)單元10中產(chǎn)生的相關(guān)脈沖產(chǎn)生了變化，使得在計(jì)算精確TOA時(shí)產(chǎn)生了可能的誤差。TOA測(cè)量在多徑信號(hào)存在的情況下無(wú)法達(dá)到足夠精度來(lái)確定移動(dòng)單元10的精確位置。本發(fā)明導(dǎo)出了更多精確的TOA數(shù)據(jù)來(lái)修正或補(bǔ)償多徑信號(hào)并允許更精確地確定移動(dòng)單元10的位置。
本發(fā)明體現(xiàn)在圖2的功能框圖所示的系統(tǒng)100中。系統(tǒng)100包括一個(gè)控制系統(tǒng)操作的中央處理單元(CPU)102。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，CPU 102試圖包含所有能夠操作此電信系統(tǒng)的處理設(shè)備。其中包括微處理器、嵌入式控制器、專用集成電路(ASICs)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、狀態(tài)機(jī)、專用離散硬件等等。本發(fā)明并不受為實(shí)現(xiàn)CPU 102而選擇的特定硬件組件所限制。
系統(tǒng)最好還包括存儲(chǔ)器104，存儲(chǔ)器104可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。存儲(chǔ)器104向CPU 102提供指令和數(shù)據(jù)。一部分存儲(chǔ)器104也可以包括非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)。
一般體現(xiàn)在例如蜂窩電話等無(wú)線通信設(shè)備中的系統(tǒng)100也包括機(jī)架106，其中包括能夠在系統(tǒng)100和遠(yuǎn)程位置例如BTS(例如圖1中的BTS 12)之間發(fā)送接收數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)108和接收機(jī)110，所述數(shù)據(jù)比如音頻通信。發(fā)射機(jī)108和接收機(jī)110可以合并成收發(fā)機(jī)112。天線114附著在機(jī)架106上，電耦合至收發(fā)機(jī)112。發(fā)射機(jī)108、接收機(jī)110和天線114的操作在本領(lǐng)域中是為人所熟知的，不必在此描述，除非與本發(fā)明尤其相關(guān)。
在CDMA設(shè)備的實(shí)現(xiàn)中，系統(tǒng)也包括用于檢測(cè)并量化接收機(jī)110收到的信號(hào)電平的搜索器116。搜索器116檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，例如總能量、每個(gè)偽噪聲(PN)碼片的導(dǎo)頻能量、功率譜密度以及其他本領(lǐng)域公知的參數(shù)。搜索器116執(zhí)行相關(guān)分析來(lái)確定從某一位置如BTS 12(見(jiàn)圖1)的到達(dá)時(shí)間(TOA)，下文將對(duì)此詳細(xì)討論。
搜索器116在參考信號(hào)和接收信號(hào)之間執(zhí)行相關(guān)分析，并產(chǎn)生一個(gè)相關(guān)輸出信號(hào)。信號(hào)分析器或者建模處理器120分析這些相關(guān)信號(hào)并使用數(shù)學(xué)模型112來(lái)產(chǎn)生用于修正、補(bǔ)償多徑效應(yīng)的精確的TOA數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)100包含計(jì)時(shí)器124來(lái)提供系統(tǒng)定時(shí)，所述系統(tǒng)定時(shí)用于測(cè)量來(lái)自不同信號(hào)源(例如BTS 12-16和衛(wèi)星18)的信號(hào)的到達(dá)延遲時(shí)間。計(jì)時(shí)器124可以是獨(dú)立設(shè)備或者CPU 102的一部分。
系統(tǒng)100的各個(gè)部分通過(guò)總線系統(tǒng)126耦合在一起，除了數(shù)據(jù)總線以外，總線系統(tǒng)126可包括功率總線、控制信號(hào)總線和狀態(tài)信號(hào)總線。但是為清楚起見(jiàn)，各條總線在圖2中顯示為總線系統(tǒng)126。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，圖2顯示的系統(tǒng)100是一功能框圖而不是特定部件的列表。例如，雖然在系統(tǒng)100中搜索器116和信號(hào)分析器120被顯示為兩個(gè)分開的方框，實(shí)際上它們可以在一個(gè)物理部件中實(shí)施，例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。它們也可以在存儲(chǔ)器104中程序代碼形式存在，CPU 102運(yùn)行這些代碼。同樣的考慮也可應(yīng)用于圖2系統(tǒng)100中列出的其他部件，例如計(jì)時(shí)器124。
當(dāng)檢測(cè)到BTS時(shí)，搜索器116的輸出是一個(gè)脈沖，可以被視為相關(guān)脈沖。此相關(guān)脈沖可用于測(cè)量來(lái)自BTS的信號(hào)的到達(dá)時(shí)間。但是，這種到達(dá)時(shí)間的測(cè)量精度嚴(yán)重限制了位置確定的精度。
圖2中系統(tǒng)100顯示的各部件的操作在圖3-5中予以解釋。圖3是一波形圖，說(shuō)明了搜索器116在多徑效應(yīng)不存在的情況下產(chǎn)生的典型相關(guān)脈沖。為了幫助正確地理解本發(fā)明，這里給出使用以CDMA移動(dòng)單元為例的TOA過(guò)程的簡(jiǎn)要描述。實(shí)現(xiàn)了圖2中系統(tǒng)100的移動(dòng)單元(例如圖一中的移動(dòng)單元10)最初被分配到一個(gè)偽噪聲(PN)碼。PN碼可以存放在存儲(chǔ)器104中作為本地參考。當(dāng)基站(例如BTS 12)將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)單元10時(shí)，基站發(fā)送此PN碼。系統(tǒng)100連續(xù)搜索本地參考(例如存儲(chǔ)的PN碼)與發(fā)送數(shù)據(jù)(例如發(fā)送的PN碼)之間的相關(guān)值。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，所有發(fā)射機(jī)(例如BTS 12-16)發(fā)送相同的PN碼，不過(guò)每個(gè)BTS的發(fā)射機(jī)發(fā)送PN碼的起始時(shí)間都延時(shí)一個(gè)精確已知的偏移。時(shí)間偏移以64個(gè)碼片的倍數(shù)測(cè)量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，一個(gè)“碼片”是PN序列中的一塊單獨(dú)數(shù)據(jù)。由于信號(hào)按已知速率發(fā)送，因此碼片可以用作時(shí)間度量。雖然本描述可能以實(shí)際時(shí)間為單位，但是使用碼片或者碼片的一部分表示時(shí)間更為方便，因?yàn)橄到y(tǒng)100以碼片為度量執(zhí)行其分析和測(cè)量。
PN偏移被選擇性的分配給各個(gè)發(fā)射機(jī)，這樣可以盡可能地展開一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)的偏移，以避免各個(gè)發(fā)射機(jī)之間的干擾。發(fā)射機(jī)(例如BTS 12-16的發(fā)射機(jī))可以根據(jù)發(fā)送的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)來(lái)標(biāo)識(shí)，不過(guò)有時(shí)也可根據(jù)它們的PN偏移時(shí)間來(lái)標(biāo)識(shí)。例如BTS 12中的發(fā)射機(jī)可以被標(biāo)識(shí)為PN 320，以指示它是以320個(gè)碼片的偏移發(fā)送PN碼。在本例中，發(fā)射機(jī)14和16可以分別被標(biāo)識(shí)為PN 448和PN 640，以指示它們發(fā)送PN碼的各自偏移為448和640個(gè)碼片。
但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要了解，無(wú)論如何標(biāo)記發(fā)射機(jī)，它們分別相對(duì)于彼此的偏移都可以從信號(hào)中編碼的信息重建。移動(dòng)單元10中的接收機(jī)110(見(jiàn)圖2)會(huì)檢測(cè)來(lái)自地理區(qū)域內(nèi)各個(gè)發(fā)射機(jī)(例如BTS 12-16內(nèi)的發(fā)射機(jī))的PN碼。
當(dāng)PN碼從BTS(例如BTS12)發(fā)送出去后，由于分配給每個(gè)發(fā)射機(jī)的PN偏移，會(huì)產(chǎn)生延時(shí)。另外，也會(huì)有指示發(fā)射機(jī)和移動(dòng)單元10之間距離的傳播延時(shí)。系統(tǒng)100可以測(cè)量此傳播延時(shí)來(lái)確定移動(dòng)單元的位置。例如，來(lái)自具有最低PN偏移的BTS的相關(guān)脈沖會(huì)早于任何其他BTS的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)單元10。系統(tǒng)100必須精確地確定這個(gè)最先信號(hào)的TOA，也可以任意地分配一個(gè)零時(shí)偏給它。移動(dòng)單元10也可檢測(cè)到來(lái)自其他BTS或衛(wèi)星(例如衛(wèi)星18)的后續(xù)相關(guān)脈沖，不過(guò)由于其PN偏移和傳播延時(shí)會(huì)有附加的延時(shí)。與PN偏移相關(guān)聯(lián)的延時(shí)是精確已知的。這樣一來(lái)，殘留延時(shí)是由BTS和移動(dòng)單元10之間距離導(dǎo)致的傳播延時(shí)、加上由于網(wǎng)絡(luò)天線和移動(dòng)單元間缺乏可視路徑而導(dǎo)致的誤差因數(shù)獲得。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，測(cè)量正確TOA時(shí)的少許誤差都會(huì)導(dǎo)致位置確定過(guò)程中的巨大誤差。也就是說(shuō)，可能由多徑效應(yīng)引起的TOA中的少許誤差會(huì)導(dǎo)致AFLT計(jì)算中的誤差。系統(tǒng)100提供了補(bǔ)償多徑效應(yīng)的技術(shù)，從而提供了更精確的TOA。使用基于TOA延時(shí)的三角測(cè)量來(lái)確定移動(dòng)單元10的位置的實(shí)際過(guò)程是本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的，無(wú)需在此詳細(xì)描述。但是，任何基于TOA的測(cè)量技術(shù)都會(huì)受到TOA中誤差的影響，這一點(diǎn)應(yīng)該清楚。多徑效應(yīng)是這類誤差的重要來(lái)源。系統(tǒng)100降低了多徑誤差的效應(yīng)，從而提供了更精確的TOA確定。
搜索器116移動(dòng)存儲(chǔ)器中的參考，直到檢測(cè)到存儲(chǔ)參考和發(fā)送數(shù)據(jù)之間的相關(guān)為止。選擇存儲(chǔ)參考移動(dòng)的幅度以優(yōu)化采集率，并提供無(wú)線設(shè)備10和特定BTS(例如圖1中的BTS 12)之間的充分同步。這顯示在圖3的波形圖中。在圖3顯示的例子中，不存在多徑效應(yīng)，波形140的相關(guān)在碼片0處達(dá)到最大值。
很多不同的度量例如總能量、每個(gè)PN碼片的導(dǎo)頻能量或功率譜密度可以用作相關(guān)值。一種簡(jiǎn)單的常用度量是例如由接收信號(hào)強(qiáng)度索引(RSSI)指示的接收信號(hào)強(qiáng)度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，搜索器116(見(jiàn)圖1)產(chǎn)生與存儲(chǔ)的PN碼和發(fā)送的PN碼之間的相關(guān)有關(guān)的數(shù)值。波形140由搜索器在不同碼片值處的相關(guān)值畫出。
圖3的波形顯示了在不存在任何多徑信號(hào)時(shí)由搜索器116(見(jiàn)圖2)從單個(gè)BTS(例如BTS 12)產(chǎn)生的一個(gè)采樣相關(guān)輸出。搜索器116每次將參考數(shù)據(jù)(即存儲(chǔ)的PN)移動(dòng)半個(gè)時(shí)隙，直到它檢測(cè)到參考數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)之間的相關(guān)為止。
從發(fā)射機(jī)12處發(fā)送的數(shù)據(jù)也包括標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，使實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)100的移動(dòng)單元10可以將發(fā)射機(jī)12標(biāo)識(shí)為所檢測(cè)相關(guān)信號(hào)的來(lái)源。除了發(fā)射機(jī)12以外，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)100的移動(dòng)單元10也會(huì)從發(fā)射機(jī)14-16接收數(shù)據(jù)。
另外，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)100的移動(dòng)單元10可以檢測(cè)到來(lái)自其他基站發(fā)射機(jī)(未顯示)或來(lái)自使用全球定位系統(tǒng)(GPS)的衛(wèi)星(例如衛(wèi)星18)的脈沖。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，GPS也使用到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)來(lái)確定移動(dòng)單元10的位置。在一示范性實(shí)施例中，移動(dòng)站10確定來(lái)自四個(gè)或更多不同發(fā)射機(jī)的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)。在多徑效應(yīng)不存在的情況下，圖3波形所示的脈沖提供了相對(duì)精確的到達(dá)時(shí)間的度量，從而可以和來(lái)自其他BTS或衛(wèi)星的相關(guān)脈沖結(jié)合使用，以精確地確定移動(dòng)單元10的位置。
不幸的是，多徑效應(yīng)在幾乎所有TOA測(cè)量技術(shù)中都存在。雖然使用GPS定位技術(shù)的衛(wèi)星的多徑效應(yīng)會(huì)比較小，這些效應(yīng)仍然存在。來(lái)自GPS衛(wèi)星(例如GPS衛(wèi)星18)的多徑效應(yīng)在城市地區(qū)尤其普遍，在這些區(qū)域建筑物和其他人造結(jié)構(gòu)物會(huì)干擾GPS信號(hào)。地面系統(tǒng)例如發(fā)射機(jī)12-16(見(jiàn)圖1)也會(huì)被人造結(jié)構(gòu)物影響，信號(hào)被折射或反射。因此，移動(dòng)單元10接收到同一信號(hào)的多個(gè)接近分布的鏡像。系統(tǒng)100能夠估計(jì)由這些多徑效應(yīng)導(dǎo)致的誤差。這些多徑效應(yīng)可以使用術(shù)語(yǔ)“短多徑效應(yīng)”稱呼，因?yàn)橐话氵@些信號(hào)只延時(shí)了很短的時(shí)間量，而且可能在系統(tǒng)100的天線114(見(jiàn)圖2)處到達(dá)，這樣相對(duì)的到達(dá)時(shí)間就太接近而無(wú)法在總相關(guān)函數(shù)上產(chǎn)生不同的峰值。也就是說(shuō)，多個(gè)信號(hào)在這樣短一段時(shí)間內(nèi)到達(dá)，以至于搜索器116的輸出是由多個(gè)檢測(cè)到的信號(hào)的交疊效應(yīng)導(dǎo)致的失真脈沖。
在前面關(guān)于圖3波形的討論例子中，移動(dòng)站10從發(fā)射機(jī)12處接收一個(gè)信號(hào)，沒(méi)有多徑信號(hào)。多徑信號(hào)的效應(yīng)在圖4波形中顯示，其中搜索器116顯示了由兩個(gè)信號(hào)142和144產(chǎn)生的相關(guān)值，這兩個(gè)信號(hào)是同相信號(hào)，而且在一個(gè)碼片內(nèi)到達(dá)移動(dòng)單元10。這兩個(gè)同相信號(hào)的附加效應(yīng)在波形146中顯示，由于同一個(gè)信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)的多次接收，因此峰值會(huì)高于正常幅度，脈沖寬度也寬很多。如圖3波形所示，搜索器116產(chǎn)生一個(gè)中心約在0.5碼片的寬脈沖，而非中心在0.0碼片的較窄脈沖。這一誤差使得精確確定TOA變得困難，因?yàn)橄到y(tǒng)被設(shè)計(jì)成檢測(cè)峰值信號(hào)。這樣，多徑效應(yīng)使相關(guān)脈沖變寬，從而在實(shí)際TOA內(nèi)產(chǎn)生誤差。
圖5的波形顯示了搜索器116(見(jiàn)圖2)由兩個(gè)異相信號(hào)146和148產(chǎn)生的輸出，這兩個(gè)信號(hào)在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)到達(dá)移動(dòng)單元10。這兩個(gè)異相信號(hào)的附加效應(yīng)在波形150中顯示，波形150分別有兩個(gè)峰值152和154。峰值152和154的幅度略大于正常幅度，其脈沖寬度則略小于正常幅度。如圖3波形所示，搜索器116產(chǎn)生兩個(gè)窄脈沖，其峰值152和154分別在-0.25碼片和+1.25碼片處，而非產(chǎn)生中心在0.0碼片的單個(gè)窄脈沖。此誤差使確定TOA產(chǎn)生困難。
需要注意的是，圖4、圖5波形中顯示的效應(yīng)僅為說(shuō)明性作用。許多多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致更多信號(hào)同相、異相地到達(dá)天線114(見(jiàn)圖2)，使得搜索器116會(huì)產(chǎn)生與此信號(hào)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)峰值。本發(fā)明至少部分補(bǔ)償了由多徑效應(yīng)導(dǎo)致的誤差。這里描述的補(bǔ)償系統(tǒng)不限于圖4、5顯示波形形狀或過(guò)度延時(shí)。
系統(tǒng)100使用數(shù)學(xué)模型122來(lái)仿真相關(guān)響應(yīng)函數(shù)的大體曲線。曲線的形狀、實(shí)際峰值以及脈沖寬度可以使用相對(duì)較少的采樣點(diǎn)來(lái)方便地確定。在一示范性實(shí)施例中，響應(yīng)函數(shù)根據(jù)以下形式的簡(jiǎn)單二次方程式來(lái)建模y(x)＝ax2+bx+c (1)其中y(x)是x的函數(shù)，等于相關(guān)輸出值(例如RSSI)，x等于一個(gè)碼片值，a、b、c為系數(shù)。系數(shù)a、b、c可以使用三個(gè)采樣點(diǎn)的相關(guān)值方便地確定。第一個(gè)采樣點(diǎn)是檢測(cè)到最大信號(hào)電平的碼片值。有時(shí)此值被稱為“準(zhǔn)時(shí)”能量值，在以下的等式(2)中也可數(shù)學(xué)引用為y(0)。另外兩個(gè)值是相鄰采樣點(diǎn)的相關(guān)值。在以上例子中，搜索器116以1/2時(shí)隙為增量搜索，“準(zhǔn)時(shí)”值前1/2碼片和后1/2碼片處的相關(guān)值用來(lái)確定系數(shù)a、b和c。這些可以稱為“早”能量值和“晚”能量值，在以上的等式(1)中可以分別引用為y(-0.5)和y(0.5)。
系數(shù)a、b和c可以使用以下公式方便地確定a＝2y(0.5)+2y(-0.5)-4y(0)(2)b＝y(tǒng)(0.5)-y(-0.5)(3)
以及c＝y(tǒng)(0)(4)響應(yīng)函數(shù)的二次方程式建模允許精確地確定峰值的實(shí)際位置并簡(jiǎn)單計(jì)算脈沖寬度。對(duì)于峰值的實(shí)際位置，圖3顯示了搜索器116(見(jiàn)圖2)的精確地位于0碼片的響應(yīng)函數(shù)。但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，搜索器116以1/2碼片為增量移動(dòng)所存儲(chǔ)的PN碼。這樣，搜索器的分辨率就在正負(fù)1/4個(gè)碼片。也就是說(shuō)，實(shí)際的峰值位置就在離搜索器116確定的位置1/4碼片。但是信號(hào)分析器120可以實(shí)際地使用參數(shù)a、b、c精確地確定實(shí)際的峰值位置。一旦確定了實(shí)際峰值位置，信號(hào)分析器就使用數(shù)學(xué)模型122來(lái)確定實(shí)際的脈沖寬度。圖6的波形顯示了使用響應(yīng)函數(shù)的二次方程式建模，其中最大相關(guān)值(例如RSSI)在碼片0處檢測(cè)到，由參考數(shù)字160指示。早能量值(即在-0.5碼片處)的相關(guān)值由參考數(shù)字162指示，而晚能量值(即在0.5碼片處)的相關(guān)值由參考數(shù)字164指示?？梢栽谝陨系仁?2)-(4)處插入在點(diǎn)160-164處的相關(guān)值來(lái)確定參數(shù)a、b、c的值。觀察圖5的波形，可以確定峰值在碼片0和0.25之間的某處。但是，使用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式確定峰值的確切位置也是可行的。等式(2)是一個(gè)簡(jiǎn)單的二次方程等式，其導(dǎo)數(shù)式可以表示為y′(x)＝2ax+b(5)此等式的斜率在峰值處等于零。將等式(5)設(shè)為0，我們可以解出x為x=-b2a---(6)]]>這樣，可以通過(guò)計(jì)算系數(shù)a和b方便地確定峰值。
為了計(jì)算脈沖寬度，等式(1)可重寫為以下形式y(tǒng)(x)＝A(x-x0)2+B (7)等式(7)表示的曲線也是一條拋物線，其最大值點(diǎn)為Y(x0)＝B (8)從以上等式可以很容易地看出A＝a，峰值位置可以表示為B=c-b24a---(9)]]>系統(tǒng)100允許通過(guò)計(jì)算拋物線從最大值衰減δ倍的點(diǎn)來(lái)方便地確定脈沖寬度。此點(diǎn)可以在線性或?qū)?shù)空間內(nèi)計(jì)算。如果在對(duì)數(shù)空間內(nèi)計(jì)算，則脈沖寬度根據(jù)低于最大值δ分貝(dB)的點(diǎn)來(lái)確定。以下顯示的一組等式是線性空間的解
A(x1-x0)2+B=Bδ---(10)]]>PW=x1-x0=(δ-1)BA·δ---(11)]]>A(x1-x0)2+B＝B-δ(12)PW=x1-x0=-δA---(13)]]>項(xiàng)δ用于表示拋物線上從峰值點(diǎn)(即x0點(diǎn))開始的衰減量。系統(tǒng)100動(dòng)態(tài)地變換δ因數(shù)來(lái)適應(yīng)信噪比(SNR)的上升和下降。例如，在一實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以將δ的值選擇為10。也就是說(shuō)，脈沖寬度根據(jù)拋物線上從峰值點(diǎn)下降因數(shù)10的點(diǎn)來(lái)決定。但是，在噪聲存在的情況下(例如SNR下降時(shí))，可以減少δ值來(lái)補(bǔ)償此時(shí)不夠高的峰值?；蛘撸梢栽诘驮肼暻闆r下(例如SNR上升時(shí))升高δ因數(shù)以考慮到此時(shí)過(guò)于明顯的脈沖。這樣，系統(tǒng)100有利地允許動(dòng)態(tài)調(diào)整因數(shù)δ以提供更可靠的脈沖寬度的確定。
一些仿真研究表明，多徑信號(hào)的脈沖峰值寬度或者大于圖3所示的正常相關(guān)脈沖的峰值寬度(當(dāng)獨(dú)立脈沖是同相脈沖時(shí)，如圖4所示)，或者小于圖3所示的正常相關(guān)脈沖的峰值寬度(當(dāng)獨(dú)立脈沖是異相脈沖時(shí)，如圖5所示)。
信號(hào)分析器(見(jiàn)圖2)以上述方式計(jì)算脈沖寬度?；诿}沖寬度，可以確定接收信號(hào)是正常信號(hào)還是多徑信號(hào)。還可以判斷是由同相多徑信號(hào)引起的多徑信號(hào)，如圖4所示，還是由異相多徑信號(hào)引起的多徑信號(hào)，如圖5所示。
一旦信號(hào)分析器120確定了多徑信號(hào)的類型和電平，就可以在峰值位置上加上一個(gè)修正因數(shù)以補(bǔ)償多徑效應(yīng)，并提供更精確的TOA確定。以下的表1提供了補(bǔ)償多徑效應(yīng)的修正因數(shù)。
表1


信號(hào)分析器120在峰值位置(即x0點(diǎn))處加上或減去一個(gè)或幾分之一個(gè)碼片以補(bǔ)償多徑效應(yīng)。如表1所示，信號(hào)分析器對(duì)同相信號(hào)效應(yīng)減去增量的碼片值，對(duì)異相多徑信號(hào)加上增量碼片值。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，向系統(tǒng)100提供更精確的TOA信號(hào)，就可以更精確地確定移動(dòng)單元10的位置。
在當(dāng)前的電信標(biāo)準(zhǔn)下，例如CDMA用于定位的標(biāo)準(zhǔn)IS-801，移動(dòng)單元10能夠通過(guò)使用TOA數(shù)據(jù)的計(jì)算來(lái)確定自身位置。但是，移動(dòng)單元10的位置也可根據(jù)固定基礎(chǔ)設(shè)施的一部分來(lái)確定。在此實(shí)施例中，移動(dòng)單元將標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)和延時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程位置，例如BTS 14。與BTS 14相關(guān)的位置確定實(shí)體(PDE)進(jìn)行計(jì)算并基于各個(gè)發(fā)射機(jī)的已知位置和從各個(gè)發(fā)射機(jī)測(cè)得的延時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)確定移動(dòng)單元10的位置。
如上所述，若移動(dòng)單元能獲得各個(gè)發(fā)射機(jī)的精確位置，PDE就可以在移動(dòng)單元10內(nèi)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)前電信標(biāo)準(zhǔn)下，該信息不被提供給移動(dòng)單元，但被提供給各個(gè)基站。若PDE和基站(例如BTS 12)相關(guān)聯(lián)，移動(dòng)單元就將檢測(cè)到的PN碼和延時(shí)發(fā)送至與BTS 12相關(guān)聯(lián)的PDE。延時(shí)可能包括測(cè)得的延時(shí)和修正因數(shù)，也可以僅包括修正后的延時(shí)。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以將測(cè)得的脈沖寬度發(fā)送至與例如BTS 12相關(guān)聯(lián)的PDE，以允許計(jì)算PDE內(nèi)的修正因數(shù)。本發(fā)明并不被計(jì)算修正因數(shù)以測(cè)量延時(shí)的位置所限制，也不被PDE的位置所限制。
在大多數(shù)應(yīng)用中，一般情況下在多徑信號(hào)存在時(shí)，用等式(1)的二次模型確定TOA是令人滿意的，并且為使用常規(guī)的AFLT技術(shù)確定移動(dòng)單元10(見(jiàn)圖1)的位置提供了可接受的精度。但是若需要更高的精度，則可以使用較高次的數(shù)學(xué)模型來(lái)仿真相關(guān)響應(yīng)函數(shù)。例如，三次等式可以為所需函數(shù)更接近地建模。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，高次函數(shù)需要更多的采樣點(diǎn)來(lái)確定其系數(shù)。但是，本發(fā)明仍能對(duì)響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行有效的數(shù)學(xué)建模。本發(fā)明的原理可以概括為三次或其他較高次的函數(shù)。二次函數(shù)是精度與處理時(shí)間之間權(quán)衡后的產(chǎn)物。需要注意的是，在二次方程式中，三個(gè)計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)，即早能量值、準(zhǔn)時(shí)能量值、晚能量值，都與實(shí)際響應(yīng)函數(shù)相交，從而提供判斷精確峰值位置和脈沖寬度時(shí)的可接受的精度。
系統(tǒng)100的操作如圖7的流程圖所示，在起始200處，移動(dòng)單元10是功率不足的。在步驟202處，系統(tǒng)100檢測(cè)相關(guān)脈沖并計(jì)算相關(guān)值。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，相關(guān)值可以通過(guò)許多不同類型的測(cè)量方法指示，例如總能量、每個(gè)PN碼元的導(dǎo)頻能量、RSSI或其他。移動(dòng)單元10將存儲(chǔ)的PN碼與接收機(jī)110(見(jiàn)圖2)接收到的PN碼作比較。若PN碼匹配，在步驟202會(huì)計(jì)算得出一個(gè)較高的相關(guān)值。
在步驟204處，系統(tǒng)100使用常規(guī)方法確定SNR。例如，可以將峰值相關(guān)值與背景噪聲基底作比較來(lái)確定SNR。
在步驟206處，系統(tǒng)100基于例如步驟204處計(jì)算的SNR來(lái)選擇參數(shù)δ的值。可以通過(guò)使用其他因數(shù)，例如總能量、每個(gè)PN碼元的導(dǎo)頻能量、功率譜密度以及其他本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的參數(shù)，來(lái)計(jì)算因數(shù)δ。
在步驟208處，信號(hào)分析器120(見(jiàn)圖2)計(jì)算與數(shù)學(xué)模型122相關(guān)聯(lián)的系數(shù)。在使用二次方程式對(duì)響應(yīng)函數(shù)建模的例子中，由搜索器116確定的峰值能量信號(hào)以及早能量值、晚能量值被用來(lái)確定這些系數(shù)。在步驟210中，信號(hào)分析器120確定實(shí)際峰值的位置。
在步驟212中，信號(hào)分析器確定選定δ值的脈沖寬度。也就是說(shuō)，信號(hào)分析器120使用所計(jì)算的系數(shù)和選定的δ值來(lái)確定脈沖寬度。在步驟214中，信號(hào)分析器120確定多徑的類型。例如，信號(hào)分析器可以確定多徑信號(hào)是由相隔1/2碼片的同相多徑信號(hào)導(dǎo)致。在步驟216中，信號(hào)分析器使用例如表1提供的數(shù)據(jù)來(lái)應(yīng)用合適的修正因數(shù)。在以上討論的例子中，信號(hào)分析器從所計(jì)算的TOA中減去1/4碼片來(lái)補(bǔ)償多徑效應(yīng)。過(guò)程在218處結(jié)束，此處系統(tǒng)100已經(jīng)補(bǔ)償了多徑效應(yīng)，并提供了更精確的TOA。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，以上描述的過(guò)程用于修正來(lái)自一個(gè)基站或衛(wèi)星(例如BTS 12)的多徑效應(yīng)。同樣的過(guò)程也可以用于來(lái)自其他BTS(例如BTS 14-16)的相關(guān)信號(hào)或來(lái)自GPS衛(wèi)星(例如衛(wèi)星18)的信號(hào)。這樣，系統(tǒng)100補(bǔ)償了來(lái)自任何BTS或衛(wèi)星的多徑效應(yīng)，并且提供了更精確的TOA數(shù)據(jù)?；诮?jīng)修正的TOA數(shù)據(jù)可以進(jìn)行更精確的位置確定?；赥OA數(shù)據(jù)的實(shí)際位置計(jì)算是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟知的，這里無(wú)需描述。但是，需要補(bǔ)充的是，系統(tǒng)100所提供的較精確的TOA數(shù)據(jù)導(dǎo)致對(duì)移動(dòng)單元10位置更為精確的計(jì)算。這種增加了的精確度在用戶需要緊急服務(wù)時(shí)定位用戶單元10時(shí)會(huì)相當(dāng)關(guān)鍵。
雖然系統(tǒng)100被描述為與兩種多徑信號(hào)相關(guān)，然而本發(fā)明的原理可以擴(kuò)展至三種或更多種多徑信號(hào)。另外，系統(tǒng)100可以使用上述系統(tǒng)對(duì)三種或更多種多徑信號(hào)進(jìn)行合理的建模。其導(dǎo)致的TOA數(shù)據(jù)精度的提高使移動(dòng)單元10能更精確地被定位。
應(yīng)該理解的是，即使在前文描述中提出了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例和優(yōu)勢(shì)，以上的公開僅為描述，會(huì)在本發(fā)明的廣泛原理上有細(xì)節(jié)上的變化。所以，本發(fā)明僅被所附的權(quán)利要求書所限定。
所有以上本說(shuō)明書所涉及的或在應(yīng)用數(shù)據(jù)表中列出的美國(guó)專利、美國(guó)專利申請(qǐng)出版物、美國(guó)專利申請(qǐng)、外國(guó)專利、外國(guó)專利申請(qǐng)以及非專利出版物都在此作為整體被參考。
權(quán)利要求
1.用于修正電信設(shè)備中的多徑誤差的系統(tǒng)，包括分析接收信號(hào)以確定預(yù)定時(shí)間點(diǎn)上的相關(guān)信號(hào)電平的搜索器，所述搜索器確定所述預(yù)定時(shí)間點(diǎn)中選定的一點(diǎn)上的最大信號(hào)電平；以及使用所述最大信號(hào)電平以及從與選定時(shí)間相鄰的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)獲得的相關(guān)信號(hào)電平來(lái)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型的信號(hào)分析器，所述信號(hào)分析器使用所述數(shù)學(xué)模型來(lái)確定與所述預(yù)定響應(yīng)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際峰值電平和脈沖寬度，并基于所述脈沖寬度對(duì)到達(dá)時(shí)間應(yīng)用修正因數(shù)來(lái)獲得經(jīng)修正的到達(dá)時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖寬度在相關(guān)信號(hào)電平比實(shí)際峰值電平小一個(gè)預(yù)定量的點(diǎn)上確定。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)分析器動(dòng)態(tài)地選擇所述預(yù)定量。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)分析器基于接收信號(hào)的信噪比來(lái)選擇所述預(yù)定量。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)信號(hào)電平基于接收信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述最大信號(hào)電平以及從與選定時(shí)間點(diǎn)相鄰的預(yù)定點(diǎn)上獲得的相關(guān)信號(hào)電平被用于確定數(shù)學(xué)模型中的系數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型中的系數(shù)用于確定數(shù)學(xué)模型的脈沖寬度。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型是二次數(shù)學(xué)函數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型是大于二次的數(shù)學(xué)函數(shù)，所述最大信號(hào)電平以及從與選定時(shí)間點(diǎn)相鄰的預(yù)定點(diǎn)獲得的相關(guān)信號(hào)電平被用于確定數(shù)學(xué)模型中的系數(shù)。
10.用于修正電信設(shè)備中的多徑誤差的系統(tǒng)，包括分析接收信號(hào)以確定預(yù)定時(shí)間點(diǎn)處的相關(guān)信號(hào)電平的裝置；確定多個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)中選定一點(diǎn)處的最大信號(hào)電平的裝置；以及使用所述最大信號(hào)電平以及從與選定時(shí)間點(diǎn)相鄰的預(yù)定點(diǎn)獲得的相關(guān)信號(hào)電平來(lái)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型的分析裝置，所述分析裝置使用所述數(shù)學(xué)模型來(lái)確定與預(yù)定響應(yīng)函數(shù)相關(guān)的實(shí)際峰值電平和脈沖寬度，并基于所述脈沖寬度對(duì)到達(dá)時(shí)間應(yīng)用修正因數(shù)來(lái)產(chǎn)生經(jīng)修正的到達(dá)時(shí)間。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖寬度在相關(guān)信號(hào)電平比實(shí)際峰值電平小一個(gè)預(yù)定量的點(diǎn)上確定。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析裝置動(dòng)態(tài)地選擇所述預(yù)定量。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析裝置基于接收信號(hào)的信噪比來(lái)選擇所述預(yù)定量。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)信號(hào)電平基于接收信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度。
15.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析裝置使用二次數(shù)學(xué)函數(shù)作為數(shù)學(xué)模型。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析裝置使用大于二次的數(shù)學(xué)函數(shù)作為數(shù)學(xué)模型。
17.用于修正電信設(shè)備中的多徑誤差的方法，包括分析接收信號(hào)以確定預(yù)定時(shí)間點(diǎn)處的相關(guān)信號(hào)電平；確定多個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)中選定一點(diǎn)處的最大信號(hào)電平；使用所述最大信號(hào)電平以及從與選定點(diǎn)相鄰的預(yù)定點(diǎn)獲得的相關(guān)信號(hào)電平來(lái)產(chǎn)生預(yù)定響應(yīng)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型；以及使用所述數(shù)學(xué)模型來(lái)確定與所述預(yù)定響應(yīng)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際峰值電平和脈沖寬度，并基于所述脈沖寬度對(duì)到達(dá)時(shí)間應(yīng)用修正因數(shù)以產(chǎn)生經(jīng)修正的到達(dá)時(shí)間。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，確定所述脈沖寬度是在相關(guān)信號(hào)電平比實(shí)際峰值電平小一個(gè)預(yù)定量的點(diǎn)上進(jìn)行確定。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括動(dòng)態(tài)地選擇所述預(yù)定量。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括基于接收信號(hào)的信噪比來(lái)選擇所述預(yù)定量。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)信號(hào)電平基于接收信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型是二次數(shù)學(xué)函數(shù)。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型是大于二次的數(shù)學(xué)函數(shù)。
全文摘要
此處公開了一種可以減小到達(dá)時(shí)間(TOA)的誤差效應(yīng)的系統(tǒng)和方法。在移動(dòng)單元中，相關(guān)脈沖是在從基站發(fā)出的信號(hào)被檢測(cè)到時(shí)產(chǎn)生。發(fā)送的信號(hào)可能被折射或散射，導(dǎo)致有多徑信號(hào)到達(dá)移動(dòng)單元。這樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生相關(guān)脈沖時(shí)失真，測(cè)量精確的TOA時(shí)有誤差。本發(fā)明對(duì)響應(yīng)函數(shù)建模，使用帶有示從峰值處下降多少點(diǎn)的動(dòng)態(tài)可調(diào)因數(shù)的模型函數(shù)來(lái)計(jì)算脈沖寬度?；诿}沖寬度的計(jì)算，可以確定多徑信號(hào)的類型，并對(duì)測(cè)得的TOA使用合適的修正因數(shù)來(lái)獲得更精確的TOA確定。系統(tǒng)可以在移動(dòng)電話單元中對(duì)來(lái)自基站的TOA信號(hào)或?qū)?lái)自全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星的信號(hào)使用修正因數(shù)。
文檔編號(hào)H04B1/00GK1669237SQ03816417
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者M·阿莫加, R·里克 申請(qǐng)人:高通股份有限公司