处置信号的制作方法_2

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的第一同相和正交信号来推导用于在第一序列中的不同发射间隔中发射的信号;以及
[0124]通过从发射数据的第二矩阵和第四矩阵中的数据中的不同数据产生每个发射间隔中的第二同相和正交信号来推导用于在第二序列中的不同发射间隔中发射的信号;
[0125]利用用于第一序列中的发射间隔的第一同相和正交信号调制输入信号;以及
[0126]利用用于第二序列中的发射间隔的第二同相和正交信号调制输入信号。
[0127]第一序列和第二序列包括一个接一个地布置的相同序列。
[0128]序列可以包括在序列的开始处、在序列的结束处和在开始与结束之间的至少一个位置处的参考信道。
[0129]序列可以包括在参考信道的两个连续实例之间的两个或者更多不同信道,其中每个信道出现至少两次,以及其中信道的序列在参考信道的连续实例之间的中点处被镜像。
[0130]不同信道可以各自在第一序列中出现一次和在第二序列中出现一次。
[0131]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置通过使用复数乘法器以将输入信号乘以同相和正交信号来用同相和正交信号调制输入信号。
[0132]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置通过将同相和正交信号转换成相位信号和幅度信号、使用相位信号来调整输入信号的相位、以及使用幅度信号来调整输入信号的幅度来用同相和正交信号调制输入信号。
[0133]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置发射数据,该数据包括在发射数据的矩阵的对应部分涉及的角度处引起最大值的校准数据。
[0134]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置发射数据,该数据包括在发射数据的矩阵的对应部分涉及的角度处引起最小值的校准数据。
[0135]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置将信号作为连续波进行发射。
[0136]本发明的第六方面提供一种非瞬态计算机可读存储介质,该非瞬态计算机可读存储介质上存储有计算机可读代码,该计算机可读代码在由计算装置执行时使该计算装置执行方法,该方法包括:
[0137]引起接收多个分组;
[0138]对于每个分组,累加在分组的切换间隔中接收的信号;
[0139]从对于分组的累加的信号推导用于分组中的每个分组的相关性度量;
[0140]标识具有最佳相关性度量的分组;
[0141]标识与被标识为具有最佳相关性度量的分组关联的方向;以及
[0142]提供该方向作为输出。
[0143]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置通过从分组解调标识方向的信息来标识与被标识为具有最佳相关性度量的分组关联的方向。
[0144]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置通过解调标识在分组的非切换间隔中接收的方向的信息来标识与被标识为具有最佳相关性度量的分组关联的方向。
[0145]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置对于每个分组:
[0146]对在分组的切换间隔的第一部分中接收的并且涉及第一序列的信号进行第一累加;以及
[0147]对在分组的切换间隔的第二不同部分中接收的并且涉及第二序列的信号进行第二累加。
[0148]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置从用于分组的第一和第二累加的信号推导用于分组中的每个分组的相关性度量。
[0149]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置通过对用于分组的第一和第二累加的信号执行平方和运算来推导用于分组中的每个分组的相关性度量。
[0150]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置通过标识具有最高相关性度量的分组来标识具有最佳相关性度量的分组。
[0151]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置通过标识具有最低相关性度量的分组来标识具有最佳相关性度量的分组。
[0152]计算机可读代码在被执行时可以使计算装置在确定已经接收到在定位时段内的所有分组之后标识具有最佳相关性度量的分组。
[0153]这里所使用的蓝牙低能量或者BLE表示蓝牙核心规范版本4.0或者与版本4.0向后兼容的以后版本。BLE设备或者部件是与蓝牙核心规范版本4.0兼容的设备或者部件。
【附图说明】
[0154]为了更完整理解本发明的示例实施例,现在参照结合附图进行的以下描述,在附图中:
[0155]图1是根据本发明的方面的系统的示意图,该系统包括根据本发明的方面并且根据本发明的方面操作的部件;
[0156]图2是根据本发明的方面并且根据本发明的方面操作的信标的发射器和天线的示意图,该信标是图1的系统的部分;
[0157]图3是图示根据本发明的实施例的图2的信标的操作的流程图;
[0158]图4是根据本发明的方面并且根据本发明的方面操作的信标的备选发射器和天线的示意图,该信标是图1的系统的部分;
[0159]图5是根据本发明的方面并且根据本发明的方面操作的移动设备的接收器的示意图,该移动设备是图1的系统的部分;以及
[0160]图6是图示根据本发明的实施例的图6的移动设备的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0161]已经提出在高准确性室内定位(HAIP)系统中使用BLE技术。利用BLE的HAIP使用相控天线的阵列以计算信号的离开角度或者到达角度。在现有技术中描述了在计算离开角度或者到达角度背后的原理。
[0162]存在用于在BLE HAIP系统中对移动设备或者信标进行定位的两种主要方案。这同样适用于其它MIMO天线系统和其它波束形成系统。
[0163]在第一方案中,移动台/标签发射在包括天线阵列的基站(可以称为定位器)处接收的BLE定位分组。基站(或者某个其它设备)使用在天线阵列的不同单元处接收的定位分组的采样来测量信号的到达角度(方位角和仰角二者)并且因而计算移动台/标签的位置。这可以称为以网络为中心的定位。以网络为中心的方式受容量限制。
[0164]在第二方案中,基站包括天线阵列并且以允许移动台/标签计算信号从基站的离开角度(方位角和仰角二者)的方式从天线阵列的不同单元发射BLE定位分组。基站这里可以称为信标。这可以称为以移动台为中心的定位。以移动台为中心的情况从容量观点来看是有利的,因为任何数目的设备都可以测量和使用广播信号用于定位目的。
[0165]基站或者信标可以能够根据这两种方案来操作。
[0166]在下文中主要关注以移动台为中心的方案,但是信标当然可以在以移动台为中心的模式以及以网络为中心的模式中操作。
[0167]图1示出根据本发明的实施例的系统。系统10包括第一设备11和第二设备12。它也包括第一至第η个BLE信标30a、30b至30η,每个信标可以称为信标30。系统也包括服务器40。第一设备11和第二设备12是移动的或者便携的,并且它们的位置可以被跟踪。
[0168]简言之,BLE信标30以建筑物或者建筑物联合体内的不同位置为基础并且周期性地发射两个不同消息。这些消息首先是AoD定位分组而其次是定位通报消息。由给定的信标30发射的AoD定位消息和定位通报消息二者包括该信标30在建筑物内独有的标识符。
[0169]BLE信标30中的每个BLE信标包括多个天线单元并且发射包括称为AoD扩展的特定分组尾部的AoD定位分组。信标30具有在AoD扩展的发射期间依次地使用的多个天线单元。天线单元的序列涉及到以预定义的顺序在它们之间切换。第一设备11和第二设备12中的每个设备能够从BLE信标30接收AoD定位分组并且从接收的信号在与AoD扩展对应的部分处的参数计算来自信标30的承载,在该承载下AoD定位分组在设备11、12处被接收。由于向由多个天线单元沿着承载发射的信号给定的形式而能够计算承载。
[0170]定位通报消息包括指明信标30的位置和取向的信息。可以从天线116的仅单个单元发送它们。在设备11、12处接收定位通报消息。
[0171]周期性地发射AoD定位分组和定位通报消息二者,但是更频繁地发射AoD定位分组。
[0172]设备11、12然后可以使用指明信标的位置和取向的信息以及计算的承载来计算它们的位置。设备11、12可以在从一个信标以合理准确度接收到AoD定位分组之后计算它们的位置。设备11、12可以通过三角测量与从两个或者更多信标接收的AoD定位分组有关的信息来以更大准确度计算它们的位置,但是使用仅一个信标而实现的准确性通常是足够的。设备11、12能够计算它们的位置而无需网络辅助。
[0173]第一设备11包括根据BLE标准操作的BLE模块13。BLE信标30中的每个BLE信标也包括根据BLE标准操作的BLE模块。
[0174]第一设备11包括处理器112。处理器112通过总线118连接到比如RAM 113之类的易失性存储器。总线118也将处理器112和RAM 113连接到比如ROM 114之类的非易失性存储器。通信接口或者模块115耦合到总线118,并因此也耦合到处理器112和存储器113、114。BLE模块13耦合到总线118,并因此也耦合到处理器112和存储器113、114。天线116耦合到通信模块115和BLE模块13,但是各自可以代之以具有它自己的天线。在ROM 114内存储软件应用117。软件应用117在这些实施例中是导航应用,但是它可以采用某个其它形式。操作系统(OS) 120也被存储在ROM 114中。
[0175]第一设备11可以采用任何适当形式。广而言之,第一设备11可以包括处理电路装置112和存储设备114、113,该处理电路装置包括一个或者多个处理器,该存储设备包括单个存储器单元或者多个存储器单元。存储设备114、113可以存储在加载到处理电路装置112中时控制第一设备11的操作的计算机程序指令。
[0176]BLE模块13可以采用任何适当形式。广而言之,第一设备11的BLE模块13可以包括处理电路装置和存储设备,该处理电路装置包括一个或者多个处理器,该存储设备包括单个存储器单元或者多个存储器单元。存储设备可以存储在加载到处理电路装置中时控制BLE模块13的操作的计算机程序指令。
[0177]第一设备11也包括在119 一起指示的多个部件。这些部件119可以包括显示器、用户输入接口、其它通信接口(例如WiFi等)、扬声器、麦克风和相机的任何适当组合。部件119可以用任何适当方式来布置。
[0178]BLE模块13包括至少部分地使用处理器和存储器资源(未示出)在软件中实施的通信栈,该处理器和存储器资源都包括在BLE模块13内。BLE模块13被配置为在由导航应用117启用时如以上描述的那样计算主机设备11的位置并且向导航应用17报告该位置。
[0179]导航应用117被配置为控制BLE模块13以如导航应用117需要的那样在定位模式与非定位模式之间切换,在该定位模式中,它计算主机设备11、12的位置,在该非定位模式中,它不计算主机设备11、12的位置。
[0180]导航应用117可以例如控制BLE模块以在用户或者操作系统120启用定位时并且在室外定位(例如GPS)不可用时驻留在定位模式中,否则驻留在非定位模式中。备选地,导航应用117可以例如控制BLE模块以在用户或者操作系统120启用定位时并且在已经在特定时间段(例如在当前时间之前的10分钟)内接收到BLE定位通报消息时驻留在定位模式中,否则定位在非定位模式中。
[0181]第二设备12可以以与第一设备11相同的方式来配置和操作。
[0182]设备11、12可以是移动电话、智能电话、平板计算机、膝上型计算机、相机、mp3播放器、在车辆内集成的装备等。设备11、12可以以在任何适当操作系统、例如Symbian操作系统或者Microsoft Windows操作系统周围为基础,但是可以代之以使用任何其它操作系统。设备11、12可以运行不同操作系统。
[0183]信标30包括BLE模块125、天线126、功率源130、处理器112、RAM 123、ROM 124、软件127和总线128。以任何适当方式构成和连接所有这些部件。信标30的ROM 124也存储信息129。信息129包括标识信标30的标识符、信标的位置和信标的取向。
[0184]信标30包括通信接口 108,使用该通信接口可以从服务器40接收通信。服务器40可以与信标30直接地或者间接地连接。服务器40可以通过以太网与信标30连接。
[0185]功率源130可以例如是以太网上功率源、电池或者市电功率。功率源130向信标30的BLE模块121和任何其它部件供电。
[0186]信标30的BLE模块125可以仅为发射器而不可以执行接收器功能。BLE模块125可以包括为了接收而需要的硬件,而接收功能通过软件127被禁用。备选地,BLE模块125可以缺乏为了接收而需要的硬件中的一些硬件。换而言之,它可以是发射器或者它可以是收发器,在该收发器中,接收功能已经在软件中被禁用。BLE模块125可以备选地包括接收功能。
[0187]BLE信标30中的每个BLE信标包括多个天线单元(在图中的126—起指示)并且在切换序列中使用这些多个天线单元来发射AoD定位消息。通过以这一方式发射AoD定位消息,设备11、12可以从包括AoD定位消息的所接收的信号的参数计算从设备11、12位于的信标30的角度(实际上为方位角和仰角二者)。
[0188]BLE信标30中的每个BLE信标也被配置为发射指明信标30的位置和取向的信息。这一信息形成定位通报消息的部分。这样,设备11、12可以在从一个信标30接收到AoD定位分组之后以合理准确度计算它们的位置。设备11、12可以通过三角测量或者通过组合与从两个或者更多信标接收的AoD定位消息有关的位置信息来以更大准确性计算它们的位置,但是使用仅一个信标而实现的准确性通常是足够的。设备11、12能够计算它们的位置而无需网络辅助。附加地,信标30无需从设备11、12接收通信以便允许设备11、12从接收到的AoD定位消息计算它们的位置。
[0189]定位通报消息可以由每个信标30周期性地发射,例如以1Ηζ(1秒间隔)或者2Hz(0.5秒间隔)或者以由系统内的某个部件定义的间隔发射。可以备选地在系统内的某个部件请求时发射它们。
[0190]AoD定位消息可以由每个信标30周期性地发射,例如以20Hz (50毫秒间隔)发射。显然地,设备11、12可以以相同的周期性计算它们的位置,或者设备11、12可以过滤多个测量以求更佳准确性。这样的AoD定位消息发射频率允许用于设备11、12的迅速且可靠的定位更新。
[0191]信标30可以采用任何适当形式。广而言之,信标30可以包括处理电路装置和存储设备,该处理电路装置包括一个或者多个处理器,该存储设备包括单个存储器单元或者多个存储器单元。存储设备可以存储在加载到处理电路装置中时控制信标30的操作的计算机程序指令。
[0192]其它信标30b...30η可以用与第一信标30a相同的方式来配置和操作。其它信标与第一信标30a的不同至少在于:在ROM 124中存储的信息129包括不同标识符和不同位置,并且也可以包括信标的不同取向。
[0193]服务器40包括处理器412。处理器412通过总线418连接到比如RAM 413之类的易失性存储器。总线418也将处理器112和RAM 413连接到比如ROM 414之类的非易失性存储器。通信接口 415耦合到总线418,并因此也耦合到处理器412和存储器41
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