复制相关处理，和相关的表示信号数据压缩和重构技术被用于检测感兴趣的信号，并且获得对接收信号参数的可靠测量，例如信号到达时间差异，和到达方向角度，这些接收信号参数可以被用于估计一个蜂窝通信信号源的位置。本发明专利技术创新地使用了信号相关处理来对通信发送器进行定位。这使能够精确地和有效地提取一特定信号的参数，即使在包括多个接收发送的频带中，例如码分多址（ＣＤＭＡ）通信中所发生的情形。这里所公开的相关处理进一步扩展了处理积分时间来便于有效地检测所需的通信信号的效果和对与其位置相关的参数进行复制测量，即使在通信信号被调制成传送语音对话，或者通过传播效应被衰减的信号的情形下。在相关处理中使用现有的、构造的信号复制消除了支持相关分析的信号表示在站点之间进行传送。语音对话的压缩数据表示，或者数据通信的各种数据的压缩数据表示被用于大大地减少支持相关分析的、在站点之间进行的通信。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
根据其通信来判断标准无线射频(RF)通信发送器/接收器(“收发器”)的位置提供了紧急响应服务(救火，急救和警察)的可能性，来更快速地对寻求帮助的呼叫作出响应。通过获得关于站点和地理位置的信息，就可以帮助进行公共安全和个人安全。如这里所公开的技术不需要以任何方式修改标准的通信装置来实现实时判断他们的位置。被公众所普遍使用的通信收发器是蜂窝通信系统的移动单元(即，“电话”)。例如包括“蜂窝电话”和“个人通信服务”(PCS)系统。蜂窝通信系统典型地使用控制数据消息来“管理”一移动单元的发送功率电平，来将其发送功率电平限制为仅在被控制本地“小区”内成功进行通信接收所需要的发送功率电平。这个功率管理可以限制在多个接收器站点对通信发送的接收，这样使判断发送者的位置就变得更困难了。进一步，当在进行通信时，无线电话专用于语音或者“业务”发送信道，而不是控制或者“访问”信道。这样，需要设备来在任何类型的信道上对发送器进行定位。本专利技术通过提供可靠的和有效的装置来从语音或者控制通信信号中，或者从这两个中提取参数测量值，解决了这些问题。然后，这些测量可以被用于支持对无线通信收发器进行定位时所需要的定位处理。位置数据可以通过无线呼叫快速路由到某人，或者某个代理机构，他正处于对这个呼叫作出响应的位置。这样，位置信息可以支持对无线紧急“9-1-1”呼叫的快速响应。也可以解决其它请求，例如非紧急援助或者与位置相关的，“黄页”信息。可以从这个位置数据产生移动数据；这种数据可以被用于交通阻塞和机动车队的管理。本专利技术可以改善对标准的无线移动通信发送器进行定位的各种系统方法的性能和性价比。已经公开的各种方法是用于提供设备和满足这种系统的需求的。作为这种技术的先驱，除了其它新特征外，美国专利号No.4,728,959公开了带一个装置的一个系统，这个装置可以从至少两个陆地站，通过相位差异测量来测量移动无线发送器的一个方向角，这个装置包括用于在每一个天线部件中一等效信号的一复数共轭乘积的一个相位敏感度加权积分的装置。除了其它作用外，这允许根据在分布的传感器站点使用相阵列接收的基本信号的协方差，来测量从一个移动收发器来的一个信号的到达方向角(AOA)，并且由此获得和提供一个标准移动通信发送器的位置。本专利技术通过使用匹配复制相关来改善他们的可靠性并将这种基本概念的应用扩展到严重共信道干扰领域，改善了现有技术的AOA系统。共信道干扰是一个特别的问题，并且是码分多址(CDMA)通信的数字通信系统类型所固有的问题。现在已经有这样的系统，给定足够的信号带宽后(这通常不能从大多数“模拟”收发获后)，通过利用信号本身的直接采样表示的到达时间差(TDOA)相关从“成束”信号中抽取出测量来支持提供标准移动发射机信号。这个发送可能会(自适应地)减轻某些多径信号传播效应。但是，为了实际地实现这种相关处理，必须在一共同的相关站点来收集被采样信号的表示。这种信号收集需要“空载传输”大量组成被采样信号表示的数据。本专利技术的一个目的是扩展基于AOA和TDOA的定位原理的应用，以使能够用于不必要进行成束，并且不需要成束花费的信号。本专利技术的另一个目的是通过使用匹配复制处理来改善相关处理的有效性，这给相关器提供了信号的一个无畸变表示，以改善相关的可检测性。本专利技术的另一个目的是通过当可以从被接收的信号和/或者从一个已知的被保存复制中，在本地推断出信号复制时，消除表示信号数据在任何站点间的空载传输通信的需要，来改善集成系统处理的效率。本专利技术的另一个目的是对所有调制形式的RF传送通过提取和使用信息内容的解调形式，大大减少在站点之间被传送的表示信号数据的数量。美国专利号No.5,327,144公开了一种支持通过使用被描述为相关处理的处理，来测量信号的到达时间(TOA)和相关的到达时间差异(TDOA)的方法的一个系统。但是，所描述的技术需要在站点之间进行大量的被采样信号表示的空载传输通信，或者较少的解调复制。这种通信明显地被用于提供使用模拟控制信道的蜂窝通信系统中的标准发送器的位置，这是通过利用短持续，“突发”(控制)信号来实现的。在美国，在移动收发器和通信系统基础设施之间的“空中接口”上的“模拟”信号格式使用先进移动电话系统(AMPS)规范。AMPS控制消息是以突发形式被发送的，其持续时间大约为10分之一秒。本专利技术通过消除对突发，模拟，控制信号的需要和消除对信号表示空载传输通信的需要，改善了任何测量的相关推断的应用性。本专利技术进一步延伸了匹配复制处理的适用范围，以可以对“连续”的或者机会主义的(而不是仅感应的或者转发的)发送的信号，以及数字格式发送的信号，例如CDMA系统中语音信号的发送进行处理。进一步，本专利技术还延伸了匹配复制相关处理，来为所有的通信信号格式提供可靠的和有效的AOA，以及TOA或者TDOA的测量。本专利技术提供了一个系统，来有效地判断一个蜂窝通信系统中一个标准移动通信无线发送器的位置敏感参数，并且对它进行定位和/或者跟踪它。这个系统使用复制相关处理，和相关的表示信号数据压缩和重构技术，来检测感兴趣的信号，并且获得与位置相关的、所接收信号的参数的测量，例如信号到达的时间差异(TDOA)和到达的方向角(AOA)，以估计蜂窝通信信号源的位置。本专利技术利用信号相关处理技术来支持通信发送器定位，从而使得即使在一个频带中会同时收到多个发送的情况下(例如码分多址(CDMA)通信中所发生的)，精确地和有效地提取一特定信号的参数。本专利技术中使用相关处理技术，进一步能够延伸处理积分时间，来实现对所需通信信号效应的有效检测并且改善对其与位置相关的参数的测量，即使对那些被调制成传送语音对话的通信信号或者那些通过传播效应被弱化的信号。当从所接收的发送中推断出它们时，例如使用足够强的、表示数字信息的调制信号，或者当可以获得时，例如在所接收发送中使用通信控制或者其它已知的数据内容，本专利技术在相关处理中使用重构信号复制，使能够消除支持相关分析的信号表示在站点之间进行通信。由于本专利技术对经过语音转换的，或者数据通信的各部分的调制数据进行了数据压缩，大大地降低了支持相关分析的站点之间所进行的通信。这样，本专利技术大大地改善了用于检测和测量支持蜂窝或者地理进行划分的通信系统中被使用的无线通信发送器的定位和跟踪的信号参数的相关技术的可靠性，应用范围，和效率，并且降低了其实现的成本。下面参考附图和示例性的实施方式，来更详细地解释本专利技术的上述所有目的，特征和优点。附图说明图1显示了一个运行系统结构，它在一个集成定位系统的网络天线站点，从一个移动无线通信单元接收发送。图2两个传感器站点的到达时间差异的几何关系被显示为双曲线，这个双曲线表示可以归因于与各种时间差异相关的、不同固定范围差异的位置轨迹。图3通过与时间差异相关的两个双曲线的交点来表示到达时间差异的定位，时间差异与从3个传感器站点而形成的两个不同对相关。图4通过与信号到达两个不同传感器站点的角度相关的两个非共线固定方向线的交点来表示到达角度的定位。图5显示了自动传感器站点工作和数据流，其中被接收信号被路由到与一个本地被推断或者被保存的匹配复制的相关，以提取到达角度和/或者到达时间测量来支持集中估计位置。图6显示了合作的传感器站点的工作和数据流，其中在不同站点被接收的信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，包括： 至少第一和第二传感器站，每一个传感器站具有一个用于从这个移动无线发送器接收一个信号的天线和相关信号调节装置，和对一个被识别的、被接收信号的表示时刻印上时间标记来产生带时间标记的接收信号数据的一个定时机制； 分别在第一和第二传感器站中的至少第一和第二信号特征处理单元，每一个信号特征处理单元用于产生复制信号数据； 分别在第一和第二传感器站中的至少第一和第二信号相关处理单元，每一个相关处理单元执行带时间标记的接收信号数据和复制信号数据的匹配复制相关处理来产生与位置相关的信号参数； 一个通信系统，用于将与位置相关的信号参数从传感器站传送到一个中心站点； 装置，用于从与位置相关的信号参数估计这个移动发送器的位置；和 一个输出，用于表示这个移动发送器的估计位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰E迈隆尼，詹姆斯O史蒂文森，
申请(专利权)人：KSI公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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