测位装置和测位方法以及测位系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种测位装置和测位方法以及测位系统，利用从通信区内配置的多个基站到来的电波来测定移动台的当前位置。接收从多个基站到来的各个电波并生成对应各电波的接收信号，由接收信号测定从各基站到来的各电波的传输距离。从测定的传输距离中检测从各基站到来的直接波的传输距离，使用检测出的直接波的传输距离进行测位运算，从而测定移动台的当前位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用无线通信的通信技术，特别是涉及一种求出例如便携电话等的移动台的位置的测位装置和测位方法以及测位系统。
技术介绍
近年来，利用无线通信的通信系统开始迅速普及，在例如便携电话、寻呼等移动通信、辅助人和汽车的移动的导航系统等领域期待有更大的发展。为促进这种通信系统的进一步发展，希望开发一种能够正确测定自由移动的便携电话、导航装置等的移动台的位置，并基于该测位结果确立与基站之间的稳定通信状态等，并且能与多种移动通信环境、导航系统环境相对应的测位方法等。作为已有的测位方法，已知有码分多址(Code Division MultipleAccessCDMA)方式的移动通信系统中的测位方法。该测位方法中，如图25所示，通信区内配置的基站A，B，C产生的电波由作为便携电话的移动台P接收，求出从各基站A，B，C到达移动台P需要的各电波的传输时间(或传输距离)，采用三角法(triangulation)进行解析，由此来求出移动台P对基站A，B，C的位置。如果更具体地来描述原来的测位方法的话，则如图26所示，在移动台P内设置由连接于接收部1的距离测定部6和位置运算部7所构成的测位装置。即，具有用于与基站之间进行通信的接收部1、发送部2、RF部3以及收发天线ANT的移动台P中，由收发天线ANT接收从基站A，B，C到来的电波时，将通过该接收得到的接收信号用RF部3下变频后作A/D变换而成为数字数据，并且将该数字数据通过滚降滤波器(roll off filter)4由解调部5解扩而生成接收数据Drx。接着，设置在移动台P的距离测定部6和位置运算部7使用滚降滤波器4的输出数据Dd和解调部5的接收数据Drx进行上述的三角法来测定移动台P的当前位置。这里，在距离测定部6中，如图27所示，备有相关器8和距离运算部9，相关器8求出与来自基站A，B，C的各到来电波具有相关性的相关用数据DA，DB，DC和从滚降滤波器4输出的数据Dd的各自的相关，距离运算部9解析该相关运算得到的相关值CRRA，CRRB，CRRC，从而检测各到来电波的传输距离LA，LB，LC。即，如图28(a)～图28(c)所示，相关器8运算与来自各基站A，B，C的到来电波对应的相关值CRRA，CRRB，CRRC时，距离运算部9通过将相关值CRRA，CRRB，CRRC与规定阈值THD进行分别比较，来挑选检测各相关值为最大的位置(时刻)tA，tB，tC。并且，将到各个时刻tA，tB，tC的相位差τA，τB，τC看作传输时间来换算为传输距离，从而求出各到来电波的传输距离LA，LB，LC。位置运算部7通过采用三角法解析传输距离LA，LB，LC来求出便携电话P的位置。即，各基站A，B，C将表示各基站A，B，C的位置(经度、纬度)的信息包含在电波中来发送，从而接收时位置运算部7从接收数据Drx中提取各基站A，B，C的位置信息，将该提取的位置信息与传输距离LA，LB，LC用三角法进行解析，求出表示移动台P的当前位置的位置数据Dp。但是上述原有的测位方法中，存在如下问题受到多路衰落和噪声影响导致测位精度恶化、由于容易受到多路衰落和噪声影响使测位精度提高困难。举出具体例子说明的话，则如图29所示，例如在基站A与移动台P之间有建筑物等的遮挡物BL1存在，其结果从基站A到达移动台P的直接波的电平降低，而且，其他建筑物等的反射物BL2，BL3等反射的多路波到达移动台P时，如图30(a)所示，相关值CRRA中出现直接波和多路波产生的多个峰值比阈值THD大的值，这样不能判断出哪个峰值应属于直接波的。因此，就有将由多路波产生的峰值误判断为是属于直接波的问题。另外，与因遮挡物BL1的影响到达移动台P的多路波的电平比较，直接波的电平相对低，因此，如图30(b)所示，直接波的峰值低于阈值THD，多路波的峰值大于阈值THD时，到多路波的峰值出现时刻的相位差(时间)τAe被误判断为属于直接波的问题就会出现。另外，如图30(b)所示的情况不仅在多路波的影响下，而且在接收具有与对应于基站A的相关用数据DA的相关性的噪声，该噪声产生的峰值出现在相关值CRRA中的情况下也会产生，因此出现难以区别噪声和直接波的问题。这样的问题，即导致将从基站A到达移动台P的直接波的传输时间或传输距离误判断为多路波、噪声等的传输时间τAe或传输距离LAe的情况时，如图31所示，比移动台P的原来位置(真正位置)偏离开的位置Pe被测定为当前位置，从而导致测位精度恶化。另外，上述例子中，说明了不能高精度地检测来自基站A的直接波的情况，但对于来自其他基站B，C的直接波，由于产生因多路波的影响等不能高精度检测的情况，故也难以提高测位精度。即，使用三角法时，基站A，B，C的位置已知，从而若来自基站A，B，C的3个直接波的传输距离LA，LB，LC被正确检测出的话，则假定描绘以基站A，B，C为中心以传输距离LA，LB，LC为半径的3个圆时，可将这3个圆在1个点上交叉时的位置作为移动台P的真正位置。但是，在从基站A，B，C到移动台P的到来电波的传输距离受到多路衰落、噪声的影响而随机变化并具有误差的实际通信环境中，图31中的例如阴影线所示区域内的各个位置会被误判断为移动台P的真正位置，从而出现难以提高测位精度的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述已有问题而作出的专利技术，目的是提供测位装置、测位方法和测位系统，以便更高精度地测定移动台的位置，并且可对应例如多样化的移动通信环境和导航系统环境等。为达到上述目的，本专利技术的测位装置、测位方法和测位系统利用从配置在通信区内的多个基站到来的电波测定移动台的当前位置，其特征在于接收从所述多个基站到来的各个电波、生成对应于各电波的接收信号，从生成的所述接收信号中提取多个从所述基站到来的各电波的直接波的候补，从提取的所述多个直接波的候补中导出与直接波相当的接收信号，使用导出的接收信号来测定所述移动台的当前位置。根据本专利技术，在从多个基站到达移动台的多个电波中提取直接波的候补，从该直接波候补中导出与直接波相当的接收信号。之后，使用导出的接收信号测定移动台的当前位置来高精度地求出移动台的当前位置。另外，为达到上述目的，本专利技术的测位装置、测位方法和测位系统利用从移动台到达在通信区内配置的多个基站的电波来测定移动台的当前位置，其特征在于接收从所述移动台到来的电波、生成对应于各电波的接收信号，从生成的所述接收信号中提取多个到达所述各基站的各电波的直接波的候补，从提取的所述多个直接波的候补中导出与直接波相当的接收信号，使用导出的接收信号来测定所述移动台的当前位置。根据本专利技术，在从移动台到达多个基站的多个电波中提取直接波的候补，从该直接波候补中导出与直接波相当的接收信号。之后，使用导出的接收信号测定移动台的当前位置来高精度地求出移动台的当前位置。另外，上述测位装置、测位方法和测位系统中，其特征在于从由在测位开始时刻到规定的时间内到达的电波所生成的接收信号中提取所述直接波的候补。根据本专利技术，设定从基站输出的电波到达移动台所需的规定时间或从移动台输出的电波到达基站所需的规定时间，从测位开始时刻到该设定的规定时间中从到达移动台或基站的电波的接收信号中来提取直接波的候补。这样，进行测位需要的直接波的候补必定可提取出来，进而能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测位装置，设置在利用从通信区内配置的多个基站到来的电波来测定移动台的当前位置的所述移动台中，其特征在于包括：接收从所述多个基站到来的各个电波、生成对应各电波的接收信号的接收部件；从所述接收部件生成的所述接收信号中提取多个从各基站 到来的各电波的直接波的候补的直接波候补提取部件；从所述直接波候补提取部件提取的所述多个直接波的候补中导出与直接波相当的接收信号的导出部件；使用由所述导出部件导出的接收信号测定所述移动台的当前位置的测位运算部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野原学，
申请(专利权)人：日本先锋公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]