用于确定移动站位置的方法和装置制造方法及图纸

一种定位装置和方法，用于精确地确定一个移动站的当前位置。利用从建立在一个通信区中多个基站到达的无线电波来确定移动站的当前位置。为了计算从每个基站到达的一个无线电波的传播距离，使用一个通过测量围绕每个基站的一个无线电波传播状况而被预先计算出的一个预定误差校正系数，来执行误差校正处理，以估计在输入的无线电波内一个直接波的传播距离。利用所估计的传播距离和相应基站的位置来确定移动站的当前位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种利用无线电通信的通信系统，尤其是，涉及用于检测诸如携带式电话的移动站位置的定位方法和装置。相关技术的描述近年来，利用无线电通信的通信系统已经快速地普及，人们期望进一步的发展，例如，在诸如携带式电话和传呼机的移动通信系统、导航系统中用于检测移动的人或者车辆等等的位置。为了推动这样的通信系统进一步的发展，渴望开发一种能够准确地确定诸如活动的携带式电话移动站位置的定位装置、导航装置等等，基于该定位的结果在基站和移动站之间建立一个稳定的通信状态，又能支持广泛的多样化移动通信系统和导航系统。作为在传统的按照码分多址方案(在下文中仅称作“CDMA方案”)的定位装置中使用的定位方法、在移动通信系统中使用的定位系统是已知的。在如附图说明图1举例说明的这个定位方法中，移动站P是一个诸如携带式电话的移动无线电终端，接收从多个安装在通信系统的通信区域中的基站例如A、B、C发射的无线电波。从相应的无线电波开始到从相应的基站A、B、C达到移动站P的传播时间计算无线电波的传播距离。然后，基于巳知的相应的基站的位置信息，通过施加的三角测量分析检测移动站P的位置。如在图2中举例说明的，更具体地描述了一个传统的定位系统的步骤，移动站P提供有一个定位装置，包括一个接收部分1、一个距离测量部分6和一个连接到接收部分1的位置计算部分7。具体地，在移动站P中，包括接收部分1、发射部分2、高频信号处理部分(RF部分)3，以及用于执行与基站无线电通信的发射/接收天线ANT，当天线ANT从相应的基站A、B、C接收输入无线电波之时，高频信号处理部分3转换从无线电波恢复的接收信号的频率。随后，下变换的信号被转换为数字数据Dd，Dd进一步通过一个滚降滤波器4，以及在解调器5中解扩去产生接收数据Drx。然后，在移动站P中提供的位置测量部分6和位置计算部分7使用Dd和Drx执行前述的三角测量分析去检测该移动站P的当前位置，Dd是滚降滤波器4的输出，Drx是解调器5的输出。如在图3中举例说明的，在图2中举例说明的距离测量部分6提供有一个相关器8和一个距离计算部分9。相关器8分别计算在与来自相应的基站A、B、C的输入无线电波相关联的对比数据DA、DB、DC和滚降滤波器4的输出Dd之间的相关值。距离计算部分9依次分析通过相关计算计算的相关值CRRA、CRRB、CRRC，以推导相应的输入无线电波的传播距离LA、LB、LC。具体地，如在图4A至4C举例说明的，当相关器8计算对应于来自相应的基站A、B、C的输入无线电波的相关值CRRA、CRRB、CRRC之时，距离计算部分9与一个预先确定的阈值THC比较这些相关值去检测每个相关值的峰值。随后，距离计算部分9计算对于相应的峰值的检测延迟时间tA、tB、tC。然后，对于这些延迟时间作为从相应的基站到达的无线电波的传播时间，距离计算部分9转换该延迟时间为传播距离去推导相应的输入无线电波的传播距离LA、LB、LC。位置计算部分7使用传播距离LA、LB、LC执行前述的三角测量分析，以找到该移动站P的当前位置。具体地，每个基站A、B、C将在发送无线电波上发射每个基站(每个基站存在的经纬度)的位置信息。因此，在移动站P和每个基站之间通信中，位置计算部分7从接收的数据Drx提取每个基站的位置信息，使用该位置信息和前述的传播距离LA、LB、LC执行三角测量分析，去找到表示移动站P的当前位置的位置数据Dp。但是，上述传统的定位方法存在一个问题，其受所谓的多径衰落和噪音的影响，降低了定位准确度，而且由于其对诸如此类外界因素的敏感性，在改善定位精度方面其遇到困难。为了解释这个问题参考图5给出一个特定的例子。具体地，假定一个诸如建筑物的障碍物BL1在基站A和移动站P之间存在，导致从基站A到移动站P发射的直接波电平的降低。进一步假定，来自基站A的直接波被诸如建筑物的反射物体BL2、BL3反射，因此它们作为所谓的多路径波达到移动站P。在这种情况下，如在图6A中举例说明的，由于直接波和多路径波，在相关值CRRA中出现多个峰值，CRRA是在移动站P的距离测量部分6中的相关器的输出。那么，如果多个峰值作为比预先确定的阈值THD大的值出现，不可能确定哪一个峰值可归因于该直接波。由于这个缘故，传统的定位方法存在问题，其可能错误地确定一个由多路径波导致的相关值的峰值作为可归因于直接波的峰值。同样，由于障碍物BL1的影响，达到移动站P的直接波电平与多路径波电平相比较变得比较低，以致可归因于直接波的峰值是低于阈值THD，而且可归因于多路径波的峰值大于阈值THD。在这种情况下，如在图6B中举例说明的，出现一个问题，由于多路径波峰值的出现，在距离测量部分6中的距离计算部分9可以确定延迟tAe可归因于直接波。此外，当移动站接收对应于该基站A与对比数据DA相关联的噪音的时候，除了多路径波的影响之外，可能遇到在图6A、6B中举例说明的情形，而且由于噪音导致难于从这样的噪音中区别直接波，在相关值CRRA中出现峰值。如在图7中举例说明的，当从位置tAe计算的传播距离LAe被错误地确定为来自基站A的距离的时候，由于多路径波或者噪音出现一个相关值峰值，偏离移动站P的实质位置(真实位置)的位置Pe被确定为移动站的当前位置，导致降低定位准确度。虽然上述示范的情况已经描述了来自基站A的直接波不能被准确地检测的情况，在实际操作中，由于诸如多路径波干扰，对于剩余基站B、C可能不能准确地检测直接波。这使改善定位准确度更困难。具体地，基站A、B、C的位置是已知的，因此如果来自相应的基站直接波的传播距离LA、LB、LC可以被准确地检测，使用三角测量，基站P的真实位置可以通过画出聚集在相应的基站A、B、C的中心，而且具有半径等于来自相应的基站直接波的传播距离LA、LB、LC的三个圆圈来确定，找到一个三个圆圈交叉的点。但是，在一个实际的通信环境之下，其中由于多径衰落和噪音的影响，从基站A、B、C到移动站P的检测距离值包括随机地改变的误差，传统的定位方法可能错误地认可在图7示出的画影线区域内的许多位置作为移动站P的当前位置。本专利技术的目的和概述考虑到为现有技术所固有的那些问题已经做出本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种能够更准确地定位移动站的定位装置。为了实现上述目的，按照本专利技术的定位装置、定位方法和定位系统被配置为利用从多个安装在通信区域中的基站到达的无线电波确定位于通信区域中移动站的当前位置，以及包含接收来自多个基站的无线电波去产生一个按照每个接收的无线电波的接收信号。基于该接收的信号，来自多个基站到达的相应的无线电波中提取至少一个或多个每个基站候选的直接波，对一个提取的候选的直接波执行预先确定纠错处理，以估计至少一个或多个校正的候选直接波，在提取和估计的候选的直接波以及校正候选的直接波内，使用至少一个或多个每个基站候选的直接波，推导出一个对应于真实的直接波的接收信号，基于对应于该推导的真实的直接波的该接收信号，确定移动站的当前位置。此外，为了实现上述目的，按照本专利技术的定位装置、定位方法和定位系统被配置为利用从移动站达到多个安装在移动站域中的基站的无线电波确定移动站的当前位置，以及包含接收来自移动站的无线电波去产生一个按照在多个基站的每个中的每个接收的无线电波的接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位装置，用于利用来自安装在所述通信区中多个基站的无线电波来确定位于一个通信区中的一个移动站的当前位置，所述定位装置被安排在所述移动站中，包括：一个接收信号产生部分，用于接收来自所述多个基站的无线电波以便根据每个接收的无线电波产生一 个接收信号；一个直接波候选（ｄｉｒｅｃｔ ｗａｖｅ ｃａｎｄｉｄａｔｅ）提取部分，用于基于所述的接收信号，为每个基站从来自所述多个基站的相应无线电波中提取至少一个或多个直接波候选；一个直接波候选估计部分，用于在由所述直接波候选提取部 分提取的一个直接波候选上执行预定的误差校正处理，以便对至少一个或多个经过校正的直接波候选进行估计；一个直接波导出部分，用于在直接波候选内和在所述直接波候选提取部分和所述直接波候选估计部分中被提取和被估计的校正直接波候选内，利用至少一个或 多个直接波候选，为每个基站导出一个与一个真实直接波相对应的接收信号；和一个定位计算部分，用于根据与所述直接波导出部分导出的真实直接波相对应的接收信号来确定所述移动站的当前位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：盐田岳彦，野原学，
申请(专利权)人：先锋株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]