公开了一种广域传感器网络（ＷＡＳＮ），其利用宽带软件定义无线电装置（ＳＤＲ）监控在宽的频率范围上的ＲＦ能量，检测临界频率何时被人为干扰或以其它方式被干扰，以及定位干扰源以使干扰能够被消除。ＷＡＳＮ可使用一种或多种地理定位技术。另外，ＷＡＳＮ可检测并定位未授权的发射机，以及估计经授权的发射机的发射功率，以确保它们不比经授权的发射机发射更多的功率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大致涉及在无线通信和广播网络的地理覆盖区域内的干扰发射机的检测和定位，以及特别是涉及使用基于网络的无线定位系统的这样的干扰源的定位和检测。
技术介绍
在存在噪声的情况下无线电信号的表征是典型的无线电问题。通常称为“同信道” 或“相邻信道”干扰的乱真信号被视为接收机在正常操作的过程中必须处理的部分无线电噪声。由于无线通信的使用从传统的无线电和电视广播增加到双向陆地无线通信和卫星无线通信，无线电传输的价值被增加。以及由于无线电传输的价值被增加，有意干扰的问题例如服务攻击的拒绝也被增加。干扰无线电信号的检测和干扰无线电信号的表征在本领域中被熟知。创建了一种地理定位技术，其适合于主要在美国(UQ联邦通信委员会(FCC)增强9-1-1训令的支持下的广域部署。例如，几个实验在1995年和1996年的几个月期间在城市费城和巴尔的摩进行以检验系统在大的城市环境中缓解多路径的能力。在1996年，TruePosition在德克萨斯州的休斯顿创建了第一个商业系统，其被用于在那个区域测试技术的有效性及其直接地通过接口与E9-1-1系统连接的能力。在1997年，定位系统在新泽西州的350平方英里的区域内被测试并被用于定位来自处于困境的真人的真实的9-1-1呼叫。以下为可应用于在广阔区域上定位一般干扰无线电信号的基于网络的地理定位技术的概述。地理定位技术地理定位是通过利用无线电波传播的特征来确定射频(RF)信号源的过程。当无线电波从它们的起源点传播时，波作为球面波在各方向上发出。波展示时间延迟，因为它们以固定的速度传播，且由于球面扩展而有明显的功率减少。因此，在相对于固定的起源点固定的接收点处，RF信号表现为源于特定的方向，展示与起源点和接收点之间的距离成比例的时间延迟，以及功率减少了与起源点和接收点之间的距离成比例的数量。利用时间延迟的地理定位技术被称为到达时间(TOA)和到达时间差(TDOA)技术。利用无线电波特征的功率变化的地理定位技术被称为到达功率(POA)和到达功率差 (PDOA)技术。到达角(AoA)地理定位技术测量RF的源看起来所起源于的方向。当源正移动或接收源的传感器正移动时，无线电波也经历频率的明显变化，作为多普勒效应的结果。 频移的数量取决于源的中心频率，以及在源和接收传感器之间的相对速率。利用RF信号传播的该特征的地理定位技术被称为到达频率差(FDOA)技术。每种地理定位技术依照定位精确度提供不同水平的性能，并在广域传感器网络(WASN)中对传感器(也就是，软件定义无线电装置(SDR))强加不同的要求。WASN的主要益处是传感器平台，其在功率上被校准以及在时间和频率上被同步，以允许利用无线电波传播的全部特征来确定RF信号的起源。SDR的多信道RF到IF级允许SDR利用测向天线阵列来确定入射的RF能量的每种方法可被单独地利用或与其它技术组合，也就是，混合地理定位。基于到汰时间(TOA)的地理定位基于网络的TOA定位使用在基于网络的接收机处的无线电广播的相对到达时间。 该技术要求在单独的接收机站点(SDR)之间的距离和单独的接收机定时的任何差异(布线延迟、SDR设计或硬件版本的差异)是已知的。无线电信号到达时间可然后在接收机站点被标准化，仅留下设备和每个接收机之间的飞行时间。因为无线电信号以已知的速率传播， 距离可从在接收机处的导出标准化到达时间计算出。从多个接收机的三个收集的到达时间数据可被用于分辨精确位置。基于到汰时间差(TDOA)的地理定位TDOA是用于没有合作的发射器的最准确和有用的基于时间的地理定位技术。TDOA 要求在WASN中的SDR之间的紧密时间同步。当两个传感器同时接收RF信号以及在这两个所接收的信号之间的时间延迟被确定时，在焦点处具有两个传感器的双曲线描述原始信号的可能的位置是公知的。增加与其它两个传感器再次时间同步并同时接收相同的信号的第三个传感器提供另一双曲线。这两个双曲线的交叉点展现作为RF能量源的唯一位置。增加甚至更多的传感器使用由多因素确定的解决方案产生更高的定位准确度。TDOA 定位准确度取决于正被定位的信号的带宽以及许多其它因素，例如积分时间以及信噪比。 关于使用TDOA来定位发射机(例如，移动电话)的另外的细节可在共同转让的美国专利号 5327144- “Cellular telephone location system”和 6047192- “Robust，efficient， localization system，，中找至Ij0关于使用TDOA混合技术来定位发射机(例如，移动电话)的另外的细节可在共同转让的美国专利号 6108555- “Enhanced time difference localization system”和 6119013- "Enhanced time-difference localization system，，中找至Ij0基于到达角(AoA)的地理定位WASN的SDR拥有多信道相位和频率相干电路，允许用于确定RF信号的到达角 (AoA)的相位干涉仪天线阵列的使用。实际上，AoA指向RF能量所起源的方向。唯一的位置可通过在两个或多个几何分开的站点确定AoA来估计。唯一的位置由两个或多个方位线的交叉点表示。AoA不要求在站点之间的精确的时间或频率同步，并将AoA信息提供到系统控制器/中央处理器。此外，如同UTDOA—样，AoA精确度不取决于发射器的带宽，提供在窄带信号上进行地理定位的能力。关于使用AoA来定位发射机(移动电话)的另外的细节可在共同转让的美国专利号 4728959- “Direction finding localization system” 中找到。关于使用AoA/TDOA混合技术来定位发射机(移动电话)的另外的细节可在共同转让的美国专利号 6119013- “Enhanced time-difference localization system” 中找到。基于到达功率(POA)和到达功率差(PDOA)的地理定位 发射器的近似位置可通过在不同位置处测量其功率来确定。测量可以同时使用多个传感器来执行或通过将单个传感器移动到发射器的几个位置以时间复用方式执行，该发射器在相当大的时间长度内发射恒定功率。基于功率的地理定位技术没有与以上讨论的其它地理定位技术一样严格的时间和频率同步要求。然而，快速衰减和遮蔽衰减可能限制该方法的准确性。由于无线电信号的功率随着距离增加，作为由于大气和自由空间损耗、地平面损耗以及衍射损耗的组合效应使无线电波衰减的结果，该距离的估计可从所接收的信号来确定。简言之，当发射机和接收机之间的距离增加时，所辐射的无线电能量被模拟为如同在球的表面上散布。该球状模型意味着在接收机处的无线电功率减少了至少距离的平方。POA到达功率是在单个网络节点(SDR)和发射机之间使用的近似测量。POA定位使用在基于网络的SDR处的无线电广播的相对到达功率。使用信号传播建模和历史校准数据，无线电信号到达功率可在接收机站点被标准化，在设备和每个接收机之间仅留下路径损耗。从三个或更多接收机收集的到达功率数据可被用于分辨近似位置。PDOAPDOA使用在多个接收机处接收的无线电功率的绝对差来计算位置。PDOA定位本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于在广域无线通信网络中检测、分类和定位射频（ＲＦ）发射器的方法，所述广域无线通信网络包括一个或多个软件定义无线电装置，所述方法包括：保持ＲＦ信号信息的历史数据库，所述ＲＦ信号信息代表由所述一个或多个软件定义无线电装置在预先确定的带宽上、在预先确定的持续时间内、在所述广域无线通信网络中的多个位置上接收的ＲＦ信号；检测干扰ＲＦ信号的存在；表征所述干扰ＲＦ信号的接收功率；确定所述干扰ＲＦ信号的带宽；以及通过基于网络的无线定位技术来定位所述干扰ＲＦ信号的源。
【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：杰弗里·F·布尔，
申请(专利权)人：真实定位公司，
类型：发明
国别省市：US
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