无线位置估计设备和方法_2

文档序号:9303850阅读:来源:国知局
无线电信号的时间段内改变的情况下,无线电信号处理单元120可使用MRC方法来相互组合从多个天线接收到的多个无线电信号。
[0034]这里,MRC方法可以是在根据信道增益施加权重的同时相互组合从多个天线接收到的多个无线电信号的方法。可使用MRC方法相互组合从多个天线接收到的多个无线电信号来大幅降低噪声,从而提高信号接收概率。
[0035]在示例性实施例中,在AP 10的多个天线的信道增益在预设时间内未改变的情况下,无线电信号处理单元120可使用天线选择方法来选择从多个天线接收到的多个无线电信号中的任意一个。
[0036]也就是,无线电信号处理单元120可测量从多个天线接收到的多个无线电信号的信噪比(SNR),并在从多个天线接收到的多个无线电信号中选择具有最高SNR的无线电信号。
[0037]在以上描述的天线选择方法中,当天线的信道增益在接收无线电信号的时间内改变时,SNR的提高水平可能大幅降低。即使信道增益改变,也可应用MRC方法,但具有在计算和施加权重的过程中电流消耗增大的问题。
[0038]因此,在信道增益在预设时间内改变的情况下,使用MRC方法相互组合多个无线电信号来提高SNR,从而可提高估计位置的精确度,在信道增益在预设时间内未改变的情况下,使用天线选择方法来选择具有较好SNR的无线电信号,从而可提高SNR并可降低电流消耗。
[0039]距离计算单元130可测量由无线电信号处理单元120针对各个AP 10指定的无线电信号的接收信号强度指示(RSSI)值,并使用测量的RSSI值计算距AP 10的距离值。
[0040]在示例性实施例中,根据RSSI值的距离值可被预先计算,并可被编制在表中,距离计算单元130可测量RSSI值,并参照所述表将测量的RSSI值转换成距离值。
[0041]位置估计单元140可使用由距离计算单元130计算的AP 10和终端20之间的距离值以及包括在无线电信号中的位置信息,来估计终端20的位置。
[0042]这里,终端20可以是包括根据本公开的示例性实施例的无线位置估计设备100的便携式终端设备,终端20的位置值可以与无线位置估计设备100的位置值相同。
[0043]下面将参照图3更详细描述位置估计单元140。
[0044]图3是用于描述图1的距离计算单元估计终端的位置的操作的示例的示图。
[0045]参照图3,距离计算单元130可测量由无线电信号处理单元120处理的第一 AP1a的无线电信号的RSSI值,并使用测量的RSSI值来计算距离值dl。类似地,距离计算单元130可计算第二 AP 1b的距离d2和第三AP 1c的距离d3。
[0046]如图3所示,位置估计单元140可使用距第一 AP 1a的距离值dl、距第二 AP 1b的距离值d2、距第三AP 1c的距离值d3、第一 AP 1a的位置信息(xl,yl)、第二 AP 1b的位置信息(x2,y2)和第三AP 1c的位置信息(x3,y3),来估计终端20的位置(x,y)。
[0047]这里,与第一 AP 1a相关的位置信息、与第二 AP 1b相关的位置信息和与第三AP1c相关的位置信息可以是与这些AP实际所处的位置对应的坐标值,并可被存储在每个AP10中,并可作为无线电信号而被发送到无线通信单元110。
[0048]根据示例性实施例,无线位置估计设备100可包括一个或更多个处理单元和一个或更多个存储器。这里,处理单元可包括CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)、微处理器、ASIC(专用集成电路)和FPGA(现场可编程门阵列)。并且处理单元可具有多个核。存储器可以是易失性存储器、非易失性存储器或它们的组合。
[0049]图4是用于描述根据本公开的另一示例性实施例的无线位置估计设备的示图。
[0050]除了可使用大气压力传感器250、加速度传感器260和地磁传感器270来估计三维位置、移动速度和移动方向之外,根据本公开的另一示例性实施例的在图4中示出的无线位置估计设备具有与根据本公开的示例性实施例的在图1中示出的无线位置估计设备相似的基本构造。
[0051]参照图4,根据本本公开的另一示例性实施例的无线位置估计设备200可包括无线通信单元210、无线电信号处理单元220、距离计算单元230、位置估计单元240和大气压力传感器250。这里,无线位置估计设备200还可包括加速度传感器260和地磁传感器270。
[0052]大气压力传感器250可测量大气压力,以产生大气压力信息。位置估计单元240可从大气压力传感器250接收大气压力信息并估计终端20的高度。
[0053]在示例性实施例中,位置估计单元240可存储包括根据大气压力信息的高度信息的表,并参照所述表根据测量的大气压力来计算高度信息。
[0054]位置估计单元240可使用大气压力传感器250来估计终端20的高度,同时使用从多个AP 10接收到的无线电信号来估计终端20在平面上的位置,从而估计三维位置信息。
[0055]加速度传感器260和地磁传感器270可分别感测终端20的加速度和方向。位置估计单元240可使用由加速度传感器260测量的值来估计终端20的移动速度,并使用由地磁传感器270测量的值来估计终端20的移动方向。
[0056]根据示例性实施例,无线位置估计设备200可包括一个或更多个处理单元和一个或更多个存储器。这里,处理单元可包括CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)、微控制器、ASIC(专用集成电路)和FPGA(现场可编程门阵列)。并且处理单元可具有多个核。存储器可以是易失性存储器、非易失性存储器或它们的组合。
[0057]图5是用于描述重新计算终端的改变后的位置的操作的示例的示图;
[0058]参照图5,在估计出终端20的位置之后,终端20的位置改变的情况下,根据本公开的示例性实施例的位置估计单元240可重新计算距AP 10的距离值,以重新估计改变后的位置的位置值。
[0059]这里,位置估计单元240可使用由加速度传感器260测量的值和由地磁传感器270测量的值,来估计终端20的移动方向和移动速度,并使用终端20的初始位置的位置值和估计出的移动方向及移动速度,来估计改变后的位置的位置值。位置估计单元240可使用通过利用由加速度传感器260测量的值和由地磁传感器270测量的值而估计的改变后的位置的位置值,来校正重新估计的位置值。
[0060]图6是用于描述根据本公开的示例性实施例的无线位置估计方法的示例的流程图;图7是用于描述图6中的相互组合多个无线电信号或选择多个无线电信号中的一个无线电信号的操作的示例的流程图。
[0061 ] 接着,将参照图6和图7描述根据本公开的示例性实施例的无线位置估计方法。由于下面的无线位置估计方法由参照图1至图3描述的无线位置估计设备执行,因此为了避免重复描述,将省略对与上述内容相同或对应的内容的描述。
[0062]参照图6,在根据本公开的示例性实施例的无线位置估计方法中,首先,无线通信单元110可从包括多个天线的多个AP 10接收包括与所述多个AP 10相关的位置信息的无线电信号(S100) O
[0063]详细地讲,无线通信单元110可从每个AP 10中所包括的多个天线中的每个天线接收无线电信号。接着,无线电信号处理单元120可根据天线增益是否改变,来针对各个AP10相互组合从AP 10的多个天线接收到的多个无线电信号或选择所述多个无线电信号中的一个无线电信号(SllO)。
[0064]换言之,无线通信单元110可针对一个AP 10从包括在所述一个AP 10中的多个天线接收多个无线电信号(SlOO),并根据天线增益是否改变,来针对一个AP 10相互组合接收到的多个无线电信号(SllO),从而将组合或选择的信号处理为一个无线电信号。
[0065]在示例性实施例中,如图7所示,在对无线电信号的组合或选择中,可以确定天线的信道增益在预设时间内是否改变(S112),在信道增益改变的情况下,可使用最大比合并(MRC)方法来相互组合从多个天线接收到的多个无线电信号(S114),在信道增益不改变的情况下,可使用天线选择方法在从多个天线接收到的多个无线电信号中选择具有最高信噪比(SNR)的无线电信号(S116)。
[0066]接着,距离计算单元130可针
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