使用到达方法的联合SNR时间的具有去卷积解码器的位置确定系统技术方案

本公开涉及声学位置确定系统，该声学位置确定系统包括移动通信设备(106)和至少一个基本发送器单元(106)。移动通信设备被配置为识别接收到的信号中的峰，并且将该信号与和接收信号的区域有关的所有码进行去卷积。通过确定基于诸如信噪比之类的信号参数的可能性和基于到达时间信息的可能性来形成潜在码正确的联合可能性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用到达方法的联合SNR时间的具有去卷积解码器的位置确定系统
本公开一般而言涉及实时定位系统，并且更具体地涉及至少部分地基于与实时定位系统相关联的声学上下文数据来确定移动设备的位置。
技术介绍
现代企业中的一个共同挑战是在任何给定时间在建筑物或校园环境中定位重要资源。这种资源包括关键人员、关键装备、重要记录等。例如，人员、关键装备和重要记录通常是移动的，并且在典型的工作日期间常常在各个位置被需要，因此在工作日期间不断被重新定位。鉴于转移其它资源来定位这些资源是没有用的，因此期望开发可以在建筑物、校园环境等环境中在任何时间定位这些重要资源的方法。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例涉及一种确定发送设备的身份的计算机实现的方法，该方法包括：由移动接收单元通过多条传输路径从发送设备接收声学信号，其中声学信号包括多个码键中的一个。该方法还包括将声学信号与幅度块窗口进行相关以确定信号峰，该信号峰具有开始和结束。此外，该方法包括将信号峰与所述多个码键中的每一个进行去卷积，以从所述多个码键中产生有效码键的集合，每个有效码键超过预定的信噪比阈值。更进一步地，该方法包括基于与声学信号相关联的至少一个参数为每个有效码键确定正确性的第一可能性，以及基于到达时间为每个有效码键确定正确性的第二可能性。该方法还包括根据基于正确性的第一可能性和正确性的第二可能性的正确性的联合可能性来识别与发送设备的身份相关联的码键。在一些实施例中，一种移动通信设备被配置为确定发送设备的身份，其中该移动通信设备包括接收器，该接收器被配置为通过多条传输路径从发送设备接收声学信号，其中声学信号包括多个码键中的一个。该移动通信设备还包括处理单元，该处理单元被配置为将声学信号与幅度块窗口进行相关以确定信号峰，该信号峰具有开始和结束。该处理单元还被配置为将信号峰与所述多个码键中的每一个进行去卷积，以从所述多个码键中产生有效码键的集合，每个有效码键超过预定的信噪比阈值。此外，该处理单元被配置为基于与声学信号相关联的至少一个参数为每个有效码键确定正确性的第一可能性，以及基于到达时间为每个有效码键确定正确性的第二可能性。该处理单元进一步被配置为根据基于正确性的第一可能性和正确性的第二可能性的正确性的联合可能性来识别与发送设备的身份相关联的码键。下面参考附图详细描述本专利技术的其它特征和优点，以及其各个实施例的结构和操作。应注意的是，本专利技术不限于本文描述的具体实施例。本文给出这样的实施例仅用于说明性目的。基于本文包含的教导，附加实施例对相关领域的技术人员将是显而易见的。附图说明将参考本专利技术的实施例，其示例可以在附图中示出。这些图旨在是说明性而非限制性的。虽然一般而言在这些实施例的上下文中描述了本专利技术，但是应当理解的是，并不旨在将本专利技术的范围限制为这些特定实施例。图1是根据一些实施例的位置确定系统的透视图。图2是根据一些实施例的执行信号幅度分析的方法的流程图。图3是根据一些实施例的确定移动通信设备的位置信息的方法的流程图。图4是根据一些实施例的用于与传输的信号码去卷积的响应函数的示意图。图5是根据一些实施例的在接收到的声学信号中执行峰分析的方法的流程图。图6是根据一些实施例的使用非线性拟合模型为所有信号传输路径确定多普勒速度的方法的流程图。具体实施方式虽然参考用于特定应用的说明性实施例做出了本公开，但是应当理解的是，本公开不限于此。熟悉本文的教导的本领域技术人员将认识到在其范围内的附加修改、应用和实施例以及本公开将应用于的附加领域。室内实时定位系统被用于确定诸如医院、办公室或仓库之类的室内环境中可移动物体(诸如人或装备物品)的位置。室内实时定位系统可以取决于系统基础设施以不同的准确性级别操作，并提供关于人或装备的三维位置信息。室内实时定位系统可以包括附接到室内环境的内表面的发送器站和附接到可移动物体的移动通信设备的网络。移动通信设备可以与发送器站中的一个或多个进行通信，以确定室内环境中移动通信设备的三维位置信息。声学比无线电波传播更慢，并且一般不会被人注意到，因此非常适合此目的。声波还可以更快地衰减并且不太可能穿透墙壁，因此可以将房间之间的信号干扰降到最低。声学信号也更易于处理，以确定发送器站和接收器之间的典型相对短的距离。但是，这种方法具有局限性。移动通信设备常常附接到相对于发送器站移动的物体或人。确定正在移动的移动通信设备的实时位置并由此在接收到的信号中产生多普勒位移(Dopplershift)是具有挑战性的。此外，确定移动通信设备的身份和位置的准确性可能受到多径干扰的不利影响，多径干扰通常由于来自墙壁、天花板和其它表面的所传输信号的反射而存在。因此，仍然需要提供用于在室内环境中移动移动通信设备的准确位置信息的室内实时定位系统。根据本公开的示例方面的移动通信设备(例如，移动通信设备)的位置的估计可以提供相对于常规的实时定位系统而言更准确和高效的定位技术。特别地，对声学环境(例如，声学发送器相对于反射表面的位置)的了解有助于位置估计。这样的技术可以以大约2.5厘米(1英寸)到大约25厘米(10英寸)标准差之间的准确性来提供位置估计。更特别地，一旦进入具有发送设备的环境，移动通信设备就可以从发送设备接收声学信号。这样的接收到的信号可以与直接从发送设备传播到移动通信设备的信号对应，以及与已经被环境中的反射表面反射的一个或多个信号对应。可以至少部分地基于接收到的声学信号和表示环境的声学模型来估计移动通信设备的位置。特别地，接收到的声学信号中的峰可以被用于确定移动通信设备的位置。例如，可以从接收到的声学信号中选择第一峰集合(例如，两个峰的集合)。更特别地，可以从接收到的信号的幅度的时域表示中选择这样的峰。可以至少部分地基于每个峰的振幅和峰的出现次序来选择峰。例如，所选择的峰可以包括振幅大于阈值的前两个接收到的峰。以这种方式，可以基于以下假设来选择峰：所选择的峰是由低阶发送器位置(例如，0阶发送器位置和1阶发送器位置)造成的。可以至少部分地基于声学模型将所选择的峰的集合中的每个峰指派给发送器位置。可以至少部分地基于移动通信设备相对于发送器位置的朝向、移动通信设备的一个或多个声学换能器(例如，麦克风)的角度灵敏度和/或声学发送设备的换能器的角度灵敏度来确定指派。可以例如使用移动通信设备的一个或多个板载传感器来确定移动通信设备的朝向。可以至少部分地基于由声学模型定义的发送器位置的已知位置，相对于发送器位置来确定朝向。可以至少部分地基于以下假设来选择所选择的峰以与和0阶发送器位置和一个或多个1阶发送器位置相关联的信号对应：由于与较高反射阶数相关联的声学信号一般比与较低反射阶数相关联的声学信号行进的距离大，峰的到达次序可以与和发送器位置相关联的反射阶数对应。以这种方式，可以至少部分基于以下假设来选择峰：来自0阶发送器位置的信号(例如，峰)将在来自1阶发送器位置的信号之前到达，来自1阶发送器位置的信号将在来自2阶发送器位置的信号之前到达。类似地，将发送器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定发送设备的身份的计算机实现的方法，该方法包括：/n由移动接收单元通过多条传输路径从发送设备接收声学信号，其中声学信号包括多个码键中的一个；/n将声学信号与幅度块窗口进行相关以确定信号峰，该信号峰具有开始和结束；/n将信号峰与所述多个码键中的每一个进行去卷积，以从所述多个码键中产生有效码键的集合，每个有效码键超过预定的信噪比阈值；/n基于与声学信号相关联的至少一个参数，为每个有效码键确定正确性的第一可能性；/n基于到达时间为每个有效码键确定正确性的第二可能性；以及/n根据基于正确性的第一可能性和正确性的第二可能性的正确性的联合可能性来识别与发送设备的身份相关联的码键。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171229 US 15/858,6831.一种确定发送设备的身份的计算机实现的方法，该方法包括：
由移动接收单元通过多条传输路径从发送设备接收声学信号，其中声学信号包括多个码键中的一个；
将声学信号与幅度块窗口进行相关以确定信号峰，该信号峰具有开始和结束；
将信号峰与所述多个码键中的每一个进行去卷积，以从所述多个码键中产生有效码键的集合，每个有效码键超过预定的信噪比阈值；
基于与声学信号相关联的至少一个参数，为每个有效码键确定正确性的第一可能性；
基于到达时间为每个有效码键确定正确性的第二可能性；以及
根据基于正确性的第一可能性和正确性的第二可能性的正确性的联合可能性来识别与发送设备的身份相关联的码键。


2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述至少一个参数是信噪比和多普勒频移中的至少一个。


3.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述至少一个参数是峰的数量和所选择的IQ样本的数量中的至少之一。


4.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述至少一个参数是信号峰的幅度和信号峰的半峰全宽中的至少一个。


5.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中声学信号包括多个时隙，并且所述多个码键中的每个码键被指派给所述多个时隙中的时隙。


6.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中正确性的第一可能性还基于频率相关性阈值。


7.如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括使用发送设备的身份来确定移动接收单元的位置。


8.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中针对与候选码的时隙相关联的偏移量来调整到达时间。


9.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中对多个到达时间进行统计分析以确定正确性的第二可能性。


10.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中基于与声学信号相关联的至少一个参数为每个有效码键确定正确性的第一可能性还包括：
使用机器学习算法，基于与声学...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·E·布杰，C·安蒂列，E·巴卡，M·欧普朗斯科达尔，
申请(专利权)人：所尼托技术股份公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO