[发明专利]用于估计到达方向的方法和装置

说明书

技术领域

本申请一般涉及到达方向的估计。

背景技术

无线电发射机定位，也被称为到达方向(DoA)估计或到达角度估计，是旨在确定无线发射机相对于无线接收机的方向的技术领域。

现有技术中具有多种用于DoA估计的技术，其中大多数技术涉及通过阵列天线接收无线发射机所发射的需要估计其方向的信号，以及涉及处理这些信号以确定DoA。此外，使用天线阵列的DoA估计技术广义上可被分为两类：一类要求阵列中的每个天线都具有自己的接收机，另一类允许阵列中的一个或多个天线共享接收机。

发明内容

本发明的实施例的各方面在权利要求中得以阐明。

根据本发明的第一方面，一种装置，包括：接收机，被配置为接收在第一天线处所接收的无线电信号的第一部分和在第二天线处所接收的无线电信号的第二部分，无线电信号的第一部分包括时间冗余部分；相关器，被配置为确定第一部分和第二部分之间的相关值；以及处理器，被配置为至少部分地基于相关值估计无线电信号的到达方向。

根据本发明的第二方面，一种方法，包括：确定在第一天线处所接收的无线电信号的第一部分和在第二天线处所接收的所述无线电信号的第二部分之间的相关性，所述无线电信号的所述第一部分包括时间冗余部分；以及至少部分地基于所述相关性估计所述无线电信号的到达方向。

根据本发明的第三方面，一种计算机程序，包括：当所述计算机程序在处理器上运行时，用于确定在第一天线处所接收的无线电信号的第一部分和在第二天线处所接收的所述无线电信号的第二部分之间的相关性的代码，所述无线电信号的所述第一部分包括时间冗余部分；以及用于至少部分地基于所述相关性估计所述无线电信号的到达方向的代码。

附图说明

为了更全面地理解本发明的示例性实施方式，现参照以下结合附图所做的描述，在附图中：

图1示出了无线电信号通过无线介质的传播；

图2示出了用于保持平面波假设的距离无线电发射机足够远的天线阵列；

图3示出了示例性的正交频分复用符号；

图4(a)示出了根据本发明的示例性实施方式，如何由天线阵列接收OFDM符号(诸如图3中示出的OFDM符号)；

图4(b)示出了根据本发明的示例性实施方式，如何由天线阵列接收采用时域冗余的通用无线电信号；

图5示出了根据本发明的示例性实施方式的用于估计无线电信号的到达方向的装置；以及

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的用于估计到达方向的操作的流程图。

具体实施方式

通过参考图1至图6来理解本发明的示例性实施方式及其潜在的优势。

图1示出了无线电信号通过无线介质的传播。无线电信号是以光速通过无线介质传播的电磁波。从无线电发射机100发出的无线电波可呈球状散开，使得球体上的每个点都具有相同的相位。在距离无线电发射机足够远的位置，球体110的半径变得足够大，由此可以假设球体表面上的两个点120和130位于同一平面上。在示例性实施方式中，这种假设被称为平面波假设。

图2示出了用于保持平面波假设的距离无线电发射机足够远的天线阵列220，例如图1中的无线电发射机100。天线阵列220包括沿直线安置的并且间隔距离为d的多个天线230。平面波210以角度θ到达天线阵列220。角度θ被称为天线阵列处无线电信号的到达角度或到达方向(DoA)。

应当注意到，很多其他天线阵列配置也可以与本发明的方法和装置以及本发明的教导一起使用，而不要求天线沿直线或等距离地安置。

本发明的各种实施方式利用无线电信号的时域冗余来确定其DoA。通信系统可以出于各种理由在它们的传输中选择实现时域冗余，这之中最常见的是防止由无线介质引入的失真。时域冗余可以通过复制一部分信号并将其附加于信号本身而被引入。正交频分复用(OFDM)是一种通过复制信号的一部分到其自身来利用时域冗余的调制技术。当前OFDM在多种无线通信系统中被使用，诸如各种IEEE 802.11无线局域网(WLAN)系统、全球微波接入互操作性(WiMAX)系统、长期演进(LTE)等。为了讨论起见，且不以任何方式限制本发明的范围，将关于符合用于WLAN的IEEE Std.802.11a-1999标准的系统来描述本发明的各种实施方式。