專利名稱：使用機(jī)會(huì)信號(hào)確定位置的方法和設(shè)備的制作方法
使用機(jī)會(huì)信號(hào)確定位置的方法和設(shè)備本發(fā)明在由美國(guó)空軍授予的合同F(xiàn)A8651-09-M-0175下以政府支持完成。美國(guó)政府具有本發(fā)明中的某些權(quán)利
背景技術(shù)：
本披露在此一般地涉及定位系統(tǒng)，并更具體地涉及使用無線電信號(hào)確定位置的系統(tǒng)。近年來已發(fā)展了使用無線電信號(hào)確定位置的眾多系統(tǒng)。這些技術(shù)中的一些包括例如三角剖分、來自方向?qū)ふ覝y(cè)量值的集合的無線電測(cè)距、被動(dòng)和主動(dòng)標(biāo)記測(cè)距、到達(dá)時(shí)間差(TDOA)系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)(GPS)。這些技術(shù)依靠在無線電發(fā)射器的“遠(yuǎn)場(chǎng)”中的測(cè)量。換言之，按照無線電信號(hào)波長(zhǎng)在充分遠(yuǎn)離無線電發(fā)射器的距離執(zhí)行這些測(cè)量。城市環(huán)境對(duì)無線電頻率信號(hào)的傳播施加了很大的影響。已知該復(fù)雜環(huán)境會(huì)嚴(yán)重地干擾以至阻塞無線電頻率信號(hào)的傳播，尤其是在無線電頻譜的VHF、UHF和微波部分中的無線電頻率信號(hào)。振幅和相位的迅速變化會(huì)在這些信號(hào)以復(fù)雜方式散射或相互干擾時(shí)發(fā)生。多徑無線電信號(hào)接收困難普遍存在于這種不利環(huán)境中。“RF指紋識(shí)別”是無線電定位系統(tǒng)可以用來克服城市環(huán)境的復(fù)雜信號(hào)傳播的一種途徑。RF指紋識(shí)別技術(shù)背后的動(dòng)機(jī)是希望可以制作以與人類指紋用來唯一識(shí)別不同人的相同方式來唯一地識(shí)別不同傳輸位置的一幅充分準(zhǔn)確的圖。例如，可以遍及在其中希望跟蹤人員或資產(chǎn)的區(qū)域部署一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量值可以將發(fā)射器定位到特定的區(qū)域；然而，基于相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的定位是固有地不精確的。RF指紋識(shí)別途徑的一個(gè)變體嘗試使用到達(dá)天線陣列的多徑信號(hào)以便定位發(fā)射器。將到達(dá)天線陣列的多徑信號(hào)與已校準(zhǔn)多徑信號(hào)特征和對(duì)應(yīng)位置的數(shù)據(jù)庫比較。其已校準(zhǔn)信號(hào)特征最優(yōu)匹配已測(cè)量特征的位置被選為最可能的發(fā)射器位置?！癛F指紋識(shí)別”典型地關(guān)于移動(dòng)發(fā)射器行進(jìn)經(jīng)過的接收器網(wǎng)絡(luò)來定位該移動(dòng)發(fā)射器。該類型的RF指紋識(shí)別依靠以下希望，即多徑環(huán)境將是充分穩(wěn)定的和靜態(tài)的以便可重復(fù)。不幸的是，多徑環(huán)境經(jīng)常是不穩(wěn)定的和動(dòng)態(tài)的，在該類型系統(tǒng)中使得定位重復(fù)性是困難的。繼續(xù)希望無線電系統(tǒng)的改進(jìn)包括可以在復(fù)雜傳播環(huán)境中操作的那些系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施方案中，披露了一種確定位置的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，所披露的方法包括由接收器接收在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該接收器被配置成在該擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)。該方法還包括由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征以便提供信號(hào)特征信息。該方法進(jìn)一步包括將該信號(hào)特征信息與參考數(shù)據(jù)比較以便確定該接收器的當(dāng)前位置。在另一實(shí)施方案中，披露了一種校準(zhǔn)位置檢測(cè)器的方法。該方法包括由接收器接收在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的第一無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該第一 RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該接收器被配置成在該擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)的當(dāng)前位置接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)。該方法還包括由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征以便提供信號(hào)特征信息。該方法進(jìn)一步包括由參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)來存儲(chǔ)該信號(hào)特征信息和指定該接收器的當(dāng)前位置的對(duì)應(yīng)位置信息，因此向該參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供參考數(shù)據(jù)。在更另一實(shí)施方案中，披露了一種確定位置的方法。該方法包括由接收器從服務(wù)器檢索將多個(gè)位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征關(guān)聯(lián)的參考數(shù)據(jù)。該方法還包括由該接收器接收無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該RF信號(hào)在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量。該方法進(jìn)一步包括由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征，因此提供信號(hào)特征信息。該方法更進(jìn)一步包括將該信號(hào)特征信息與參考數(shù)據(jù)比較以便確定該接收器的當(dāng)前位置。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法的檢索步驟包括由該接收器從該服務(wù)器檢索將多個(gè)近似位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征關(guān)聯(lián)的粗糙參考數(shù)據(jù)。該比較步驟可以包括將該信號(hào)特征信息與該粗糙參考數(shù)據(jù)比較，以便確定該接收器的該近似當(dāng)前位置。在更另一實(shí)施方案中，披露了一種確定位置的方法。該方法包括由接收器接收在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)。該方法還包括由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征。該方法進(jìn)一步包括由該接收器向服務(wù)器傳輸該信號(hào)特征。該方法更進(jìn)一步包括由該服務(wù)器將該信號(hào)特征與參考數(shù)據(jù)比較，該參考數(shù)據(jù)將多個(gè)位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征相關(guān)。該方法還包括由該服務(wù)器從比較步驟確定該接收器的位置，因此提供該接收器的已確定位置。在更另一實(shí)施方案中，披露了一種確定位置的方法。該方法包括確定粗糙位置。該方法還包括從參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)選擇對(duì)應(yīng)于該粗糙位置的特定參考數(shù)據(jù)，該參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括將多個(gè)位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征相關(guān)的參考數(shù)據(jù)。該方法進(jìn)一步包括由接收器接收無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該RF信號(hào)在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量。該方法更進(jìn)一步包括由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征。該方法還包括將該信號(hào)特征與參考數(shù)據(jù)比較，該參考數(shù)據(jù)將多個(gè)位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征相關(guān)。該方法進(jìn)一步包括采用該比較確定該接收器的當(dāng)前位置。在進(jìn)一步的另一實(shí)施方案中，披露了一種校準(zhǔn)位置檢測(cè)器的方法。該方法包括確定粗糙位置。該方法還包括詢問服務(wù)器以便確定對(duì)應(yīng)于一個(gè)粗糙位置的參考數(shù)據(jù)是否可用，該參考數(shù)據(jù)將多個(gè)位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征相關(guān)。該方法進(jìn)一步包括詢問用戶對(duì)應(yīng)于一個(gè)粗糙位置的參考數(shù)據(jù)是否不可用，以便確定該用戶是否希望校準(zhǔn)該位置檢測(cè)器，并且如果該用戶希望校準(zhǔn)該位置檢測(cè)器，則用以下步驟繼續(xù)I)由接收器接收第一無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該第一 RF信號(hào)在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量；2)由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征；以及3)由參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)來存儲(chǔ)該信號(hào)特征信息與指定該接收器的當(dāng)前位置的相對(duì)應(yīng)位置信息，以便向該參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供參考數(shù)據(jù)。在更另一實(shí)施方案中，披露了一種位置檢測(cè)器。該位置檢測(cè)器包括一個(gè)接收器，該接收器接收在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該接收器被適配用于在擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)。該位置檢測(cè)器還包括信號(hào)特征檢測(cè)器，該信號(hào)特征檢測(cè)器檢測(cè)信號(hào)分量的信號(hào)特征以便提供信號(hào)特征信息。該位置檢測(cè)器進(jìn)一步包括比較設(shè)備，該比較設(shè)備響應(yīng)于該信號(hào)特征信息將該信號(hào)特征信息與參考數(shù)據(jù)比較以便確定該接收器的當(dāng)前位置。
在更另一實(shí)施方案中，披露了一種被適配以便校準(zhǔn)的位置檢測(cè)器。該位置檢測(cè)器包括接收器，該接收器接收在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的第一無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該第一 RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該接收器被適配用于在擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)的當(dāng)前位置接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)。該位置檢測(cè)器還包括信號(hào)特征檢測(cè)器，該信號(hào)特征檢測(cè)器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征以便提供信號(hào)特征信息。該位置檢測(cè)器進(jìn)一步包括參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，該參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將該信號(hào)特征信息和指定該接收器的當(dāng)前位置的對(duì)應(yīng)位置信息存儲(chǔ)，因此向該參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供參考數(shù)據(jù)。在更另一實(shí)施方案中，披露了一種用于確定位置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括第一指令，該第一指令接收在接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的第一無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該第一 RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該接收器被適配用于在該擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)的當(dāng)前位置接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品還包括第二程序指令，該第二程序指令檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征以便提供信號(hào)特征信息。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品進(jìn)一步包括第三程序指令，該第三程序指令將該信號(hào)特征信息與參考數(shù)據(jù)比較，以便確定該接收器的當(dāng)前位置。該第一、第二和第三程序指令存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上。


附圖僅展示了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，并因此因?yàn)楸景l(fā)明的概念有助于其他等效實(shí)施方案，所以不限制本發(fā)明的范圍。圖1A是復(fù)雜城市RF傳播環(huán)境的表示。圖1B是在空地環(huán)境中和在復(fù)雜環(huán)境中無線電信號(hào)輪廓的表示。圖2是近場(chǎng)信號(hào)展現(xiàn)的12個(gè)獨(dú)立物理參數(shù)和遠(yuǎn)場(chǎng)信號(hào)能展現(xiàn)的多達(dá)4個(gè)參數(shù)的表不。圖3是已披露的機(jī)會(huì)信號(hào)檢測(cè)器(SOLD)的一個(gè)實(shí)施方案的簡(jiǎn)化框圖。圖4是超外差SOLD接收器的優(yōu)選實(shí)施方案的框圖。圖5是直接轉(zhuǎn)換機(jī)會(huì)信號(hào)檢測(cè)器(SOLD)的框圖。圖6是正交數(shù)字信號(hào)處理(QDSP) SOLD的框圖。圖7示出了采用雙磁性天線的SOLD直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)。圖8是在左側(cè)上展示了代表性的“校準(zhǔn)模式”并在右側(cè)上展示了代表性的“位置檢測(cè)模式”的流程圖。圖9是示出了用于已披露SOLD的優(yōu)選校準(zhǔn)方法學(xué)的流程圖。圖10是示出了用于已披露SOLD的優(yōu)選位置檢測(cè)方法學(xué)的流程圖。圖11是示出了用于當(dāng)已披露SOLD進(jìn)入新的跟蹤環(huán)境時(shí)校準(zhǔn)該已披露SOLD的過程的流程圖。圖12示出了另一機(jī)會(huì)信號(hào)位置檢測(cè)器(SOLD)配置的簡(jiǎn)化框圖。圖13示出了另一簡(jiǎn)化SOLD配置的框圖。圖14示出了另一簡(jiǎn)化SOLD配置的框圖。圖15示出了可以用作圖3的SOLD的信息處理系統(tǒng)(IHS)的信息處理系統(tǒng)(IHS)。
具體實(shí)施例方式已披露的定位系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方案采用在標(biāo)準(zhǔn)廣播AM波段中的“機(jī)會(huì)信號(hào)”以便確定特定無線電接收器的位置。一些常規(guī)RF指紋識(shí)別途徑可以使用不與標(biāo)準(zhǔn)廣播AM波段相關(guān)聯(lián)的指紋相對(duì)于本地接收器的網(wǎng)絡(luò)來定位移動(dòng)發(fā)射器。然而，在已披露定位系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方案中，機(jī)會(huì)信號(hào)位置檢測(cè)器(SOLD)(即單獨(dú)接收器)將其自身相對(duì)于數(shù)個(gè)遠(yuǎn)距AM廣播站定位。其他實(shí)施方案可以根據(jù)特定應(yīng)用采用低于或高于標(biāo)準(zhǔn)廣播AM波段(520KHz-1710KHz)的其他頻率。近場(chǎng)電磁測(cè)距(NFER)是對(duì)確定位置有用的技術(shù)。一種NFER途徑使用本地信標(biāo)發(fā)射器和定位符接收器。本地信標(biāo)發(fā)射器傳輸由定位符接收器接收的無線電信號(hào)，該定位符接收器位于該本地信標(biāo)發(fā)射器和無線電信號(hào)的近場(chǎng)范圍內(nèi)。定位符接收器可以區(qū)分所接收信號(hào)的兩個(gè)或更多個(gè)特征，并使用這些特征確定位置。在于2005年11月8日提交的標(biāo)題為“用于近場(chǎng)電磁測(cè)距的系統(tǒng)和方法(System And Method For Near-FieldElectromagnetic Ranging) ”的共同受讓的美國(guó)專利No. 6，963，301中發(fā)現(xiàn)了關(guān)于近場(chǎng)電磁測(cè)距和定位的更詳細(xì)信息，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。NFER對(duì)確定無線電信號(hào)的到達(dá)角而言也是有用的，例如在于2009年11月12日公開的標(biāo)題為“用于通信和定位的多相態(tài)近場(chǎng)電磁系統(tǒng)和方法(Multiple Phase State Near-Field ElectromagneticSystem And Method For Communication And Location) ” 的共同受讓的專利申請(qǐng)公開US2009/0280742A1中描述，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。復(fù)雜傳播環(huán)境(例如城市、地下和室內(nèi)設(shè)定)有可能擾亂近場(chǎng)定位系統(tǒng)會(huì)依靠的近場(chǎng)相位關(guān)系。在該狀況下有用的校準(zhǔn)方法由在2007年11月20日提交的標(biāo)題為“近場(chǎng)電磁定位系統(tǒng)和方法(Near-Field Electromagnetic Positioning System andMethod) ”的共同受讓的美國(guó)專利7，298，314所教導(dǎo)，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此，并進(jìn)一步地由在2009年9月22日提交的標(biāo)題為“近場(chǎng)電磁定位校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法(Near-Field Electromagnetic Positioning Calibration System and Method)，，的共同受讓的美國(guó)專利7，592，949所教導(dǎo)，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此，以及由在2009年9月21日提交的標(biāo)題為“近場(chǎng)電磁定位校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法(Near-FieldElectromagnetic Positioning Calibration System andMethod) ”的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/563，960所教導(dǎo)，該申請(qǐng)的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。用于在近場(chǎng)無線電定位系統(tǒng)中顯示位置信息的方法由在2009年5月26日提交的標(biāo)題為“電磁定位和顯不系統(tǒng)和方法(Electromagnetic Location and Disolay Systemand Method) ”的共同受讓的美國(guó)專利7，538，715所教導(dǎo)，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。在于2007年12月11日提交的標(biāo)題為“近場(chǎng)定位系統(tǒng)和方法(Near FieldLocation System and Method) ”的共同受讓的美國(guó)專利7，307, 595中披露了在近場(chǎng)無線電定位系統(tǒng)中使用正交磁性天線的方法，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。用于近場(chǎng)無線電定位系統(tǒng)的緊湊天線設(shè)計(jì)由在2006年6月22日提交的標(biāo)題為“空間有效的磁性天線系統(tǒng)(Space Efficient Magnetic Antenna System) ”的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/473，595所教導(dǎo)，該申請(qǐng)的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。來自正交磁性天線和其他復(fù)合天線近場(chǎng)傳輸信號(hào)的近場(chǎng)信號(hào)的相位性質(zhì)使得額外相位比較狀態(tài)能夠?qū)Χㄎ缓屯ㄐ庞杏?，如在?biāo)題為“用于通信和定位的多狀態(tài)近場(chǎng)電磁系統(tǒng)和方法(Mult1-StateNear-Field Electromagnetic System And Method For Communication And Location)”的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/391,209中披露，該申請(qǐng)的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。在于2007年8月29日提交的標(biāo)題為“使用實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的模擬劑量測(cè)定的系統(tǒng)和方法(System And Method For Simulated Dosimetry Using A Real Time LocationSystem)"的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/897，100中披露了在復(fù)雜傳播環(huán)境例如倉(cāng)庫中使用近場(chǎng)電磁測(cè)距的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)(RTLS)，該申請(qǐng)的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。在于2007年8月6日提交的標(biāo)題為“資產(chǎn)定位、識(shí)別和移動(dòng)系統(tǒng)和方法(AssetLocalization, Identification, And Movement System And Method)，，的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)11/890，350中發(fā)現(xiàn)了關(guān)于使用近場(chǎng)位置檢測(cè)方法學(xué)的實(shí)時(shí)無線電定位系統(tǒng)的更多信息，該申請(qǐng)的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。圖1A是復(fù)雜城市RF傳播環(huán)境100的表不,該復(fù)雜城市RF傳播環(huán)境100包括多個(gè)建筑物例如建筑物105和沿建筑物之間道路115行進(jìn)的交通工具110。電力線120沿著道路115延伸。遠(yuǎn)距無線電塔125將標(biāo)準(zhǔn)AM無線電信號(hào)從發(fā)射器(未示出)傳輸?shù)絺鞑キh(huán)境100。無線電塔125可以距交通工具110和建筑物105若干千米。在建筑物105的窗口135的人130和交通工具100是遠(yuǎn)距塔125所傳輸?shù)男盘?hào)的潛在接收位置。建筑物例如建筑物105、電力線120和其他障礙物導(dǎo)致來自塔125的中低頻無線電信號(hào)中的局部失真和偏離。當(dāng)這種中低頻無線電信號(hào)傳播通過城市環(huán)境100時(shí)，它們耦合到散射體例如建筑物105和電力線120，因此導(dǎo)致散射體諧振。該局部諧振行為將近場(chǎng)分量引入到可能另外地是來自遠(yuǎn)距無線電塔125的遠(yuǎn)場(chǎng)分量。這些局部散射體有效地充當(dāng)引入近場(chǎng)分量的再發(fā)射器，該近場(chǎng)分量可由在以下更詳細(xì)討論的已披露機(jī)會(huì)信號(hào)位置檢測(cè)器(SOLD)檢測(cè)。在傳播環(huán)境中的耦合與散射障礙物充當(dāng)電抗的近場(chǎng)能量的次級(jí)來源。來自理論上理想的行為的中低頻無線電信號(hào)的局部失真和偏離使其自身為高度準(zhǔn)確的地理定位系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。更詳細(xì)地，因?yàn)槌鞘协h(huán)境包括帶有展現(xiàn)了與中低頻無線電信號(hào)相互作用的適當(dāng)大小的導(dǎo)體的實(shí)體，所以這種環(huán)境使這些無線電信號(hào)的傳播失真?？梢酝ㄟ^對(duì)較高頻較短波長(zhǎng)的無線電波的準(zhǔn)光學(xué)行為的類比，將`這些引入失真的實(shí)體稱為散射體。然而，感興趣的耦合原理上是在與距散射體的約λ/2 的距離可比較的規(guī)模上發(fā)生的近場(chǎng)相互作用。由于充分靈敏的檢測(cè)器，只要離開傳播環(huán)境中的局部散射體近似一個(gè)波長(zhǎng)，就可以檢測(cè)到近場(chǎng)行為。由已披露的位置檢測(cè)系統(tǒng)采用的信號(hào)定義為“機(jī)會(huì)信號(hào)”，因?yàn)樗鼈儾挥蛇h(yuǎn)距無線電發(fā)射塔125為無線電定位的目的置于局部環(huán)境100中。相反，遠(yuǎn)距無線電發(fā)射塔125為編程內(nèi)容例如談話、音樂和其他娛樂形式的無線電通信的目的向環(huán)境100傳輸無線電信號(hào)。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)這些無線電信號(hào)在由局部環(huán)境擾亂之后機(jī)會(huì)地存在并可用于無線電位置檢測(cè)目的。這些無線電信號(hào)因此是將由已披露位置檢測(cè)方法學(xué)為了除其意圖的通信目的之外的目的使用的“機(jī)會(huì)信號(hào)”。已披露SOLD無線電定位系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方案采用在AM標(biāo)準(zhǔn)廣播波段中的SOLD。這種信號(hào)的普遍性和相對(duì)高功率有助于SOLD接收器。然而，在此的教導(dǎo)還可以應(yīng)用于其中波長(zhǎng)比傳播環(huán)境中散射體和人們希望做出定位的位置之間的典型距離更長(zhǎng)的任意頻率的無線電波。在城市環(huán)境中，預(yù)期高達(dá)并包括HF波段(約3MHz-30MHz)的無線電信號(hào)可以對(duì)機(jī)會(huì)信號(hào)無線電位置檢測(cè)器具有一些實(shí)用性。在此的教導(dǎo)還可以應(yīng)用于使用無意的或偶然的機(jī)會(huì)信號(hào)。在散射體特別密集的一些傳播環(huán)境中，在此的教導(dǎo)還可以應(yīng)用于FM和帶有高達(dá)約IOOMHz的頻率和/或低至約3米的波長(zhǎng)的其他廣播信號(hào)，取決于特定應(yīng)用。如以上陳述，圖1A示出了城市RF傳播環(huán)境100的概念表示，該城市RF傳播環(huán)境100包括有可能使標(biāo)準(zhǔn)廣播波段AM無線電信號(hào)失真的建筑物105和電線120。該失真保持相對(duì)局部化，并為此使得能夠準(zhǔn)確進(jìn)行地理定位。因?yàn)閺呐c環(huán)境100中的固定物體如建筑物105和電力線120導(dǎo)致的在另外遠(yuǎn)場(chǎng)無線電信號(hào)中的近場(chǎng)擾亂，所以映射和表征這些擾亂的已披露位置檢測(cè)系統(tǒng)展現(xiàn)了良好的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。例如，準(zhǔn)確位置檢測(cè)和跟蹤在擾亂源的近場(chǎng)范圍內(nèi)例如在一些實(shí)施方案中的約λ/2π直到約λ內(nèi)是可能的。這些擾亂源有效地充當(dāng)AM無線電信號(hào)的再發(fā)射器，盡管是以失真的、擾亂的形式充當(dāng)。此外，從位置到位置的AM廣播波段噪聲級(jí)中的空間變化性使得能夠在包括來自局部噪聲源或其他噪聲源的偶然或無意無線電發(fā)射的噪聲背景上跟蹤。發(fā)現(xiàn)在許多情況下，在環(huán)境100中觀察的噪聲級(jí)在合適的長(zhǎng)時(shí)段是充分穩(wěn)定的，以便充當(dāng)額外地理位置信息的來源。圖1B是在空地環(huán)境中的無線電傳播和在復(fù)雜環(huán)境例如有多個(gè)建筑物的城市環(huán)境中的無線電傳播的表不。遠(yuǎn)距發(fā)射器塔150向包括多個(gè)建筑物例如建筑物160、多條街道例如街道165以及電力線(未不出)的城市環(huán)境155傳輸無線電信號(hào)。短虛線170表不如果環(huán)境155是沒有建筑物、電線和其他障礙物的空地，則由發(fā)射器塔150生成的場(chǎng)在環(huán)境155中展現(xiàn)的信號(hào)輪廓。實(shí)線175和長(zhǎng)虛線180分別表示由于與建筑物、電線和其他障礙物的相互作用導(dǎo)致的無線電信號(hào)的局部擾亂，由發(fā)射器塔150生成的無線電信號(hào)在環(huán)境155中展現(xiàn)的失真磁場(chǎng)和電場(chǎng)信號(hào)輪廓。 環(huán)境155位于被認(rèn)為是由發(fā)射器塔150傳輸?shù)男盘?hào)的遠(yuǎn)場(chǎng)內(nèi)。在環(huán)境155內(nèi)的建筑物和其他結(jié)構(gòu)提供使來自遠(yuǎn)距塔150的無線電信號(hào)失真并有效地局部再傳輸?shù)臄_亂源。更詳細(xì)地，圖1B展示了在假設(shè)的多阻塞物城市環(huán)境155中的信號(hào)傳播。在理想的空地環(huán)境中，來自遠(yuǎn)距發(fā)射器150的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生均勻的同相輪廓，即短虛線170。當(dāng)信號(hào)從遠(yuǎn)距發(fā)射器150傳播通過圖1B的假設(shè)多阻塞物城市環(huán)境155時(shí)，電和磁信號(hào)分量不同地耦合到城市環(huán)境內(nèi)的散射體或擾亂體。這導(dǎo)致相互不同并且與在理想空地環(huán)境中預(yù)期的均勻同相輪廓170不同的電氣同相輪廓(實(shí)線175)和磁同相輪廓(長(zhǎng)虛線180)。在圖1B中所描繪的這些相位擾亂還意味著來自遠(yuǎn)距發(fā)射器150的信號(hào)的振幅擾亂。已披露的位置檢測(cè)方法學(xué)教導(dǎo)利用這些相位和振幅擾亂(由通過城市環(huán)境、工業(yè)環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境或其他環(huán)境的信號(hào)傳播所導(dǎo)致)以便提供位置信息。準(zhǔn)確的位置檢測(cè)和跟蹤在擾亂源的近場(chǎng)范圍內(nèi)是可能的。圖2是可用于地理定位的近場(chǎng)信號(hào)展現(xiàn)的12個(gè)獨(dú)立物理參數(shù)和遠(yuǎn)場(chǎng)信號(hào)能展現(xiàn)的多達(dá)4個(gè)參數(shù)的表示。近場(chǎng)展現(xiàn)了包括分量例如水平極化205、垂直極化210和徑向極化215的非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。這些極化分量中的每個(gè)都展現(xiàn)了在局部擾亂源的近場(chǎng)內(nèi)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這6個(gè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的每個(gè)都展現(xiàn)了區(qū)別性的振幅和相位信號(hào)特征。因此，近場(chǎng)包括已披露的無線電定位系統(tǒng)可以采用的多達(dá)12個(gè)區(qū)別性信號(hào)特征。相反，遠(yuǎn)場(chǎng)包括每個(gè)都展現(xiàn)了相對(duì)應(yīng)振幅和相位特征的水平極化220和垂直極化225。在遠(yuǎn)場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量已同步或融合。因此，遠(yuǎn)場(chǎng)可以包括可以對(duì)位置檢測(cè)有用的僅達(dá)4個(gè)信號(hào)特征。因此，近場(chǎng)包括比遠(yuǎn)場(chǎng)更可跟蹤的參數(shù)或信號(hào)特征。橫向極化表征為“垂直的”和“水平的”。等效地，人們可以定義這些極化為圓形的(順時(shí)針的和逆時(shí)針的)或極化分量的任意其他正交分離。從圖2看到近場(chǎng)是比由圖1B的塔150傳輸?shù)臒o線電信號(hào)的遠(yuǎn)場(chǎng)復(fù)雜得多的結(jié)構(gòu)。近場(chǎng)包括第三極化，即其中電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量還沒有融合以形成376. 7歐阻抗自由空間電磁波的徑向極化210。我們已發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)廣播波段AM信號(hào)在它們遇到散射體例如障礙物時(shí)展現(xiàn)近場(chǎng)行為，即使離開發(fā)射塔150許多波長(zhǎng)。盡管以正常地在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的距離離開塔150的許多波長(zhǎng)，環(huán)境100中的大多數(shù)位置在局部散射體(即局部擾亂體例如建筑物、電力線和其他障礙物)的近場(chǎng)范圍內(nèi)。通過比較包括不同場(chǎng)分量的場(chǎng)阻抗(電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的比率)、相位和振幅的特定近場(chǎng)性質(zhì)或近場(chǎng)信號(hào)特征，并通過測(cè)量在這些分量之間的共模差，已披露的無線電定位系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案獲得可用于定位的穩(wěn)定的、魯棒的RF數(shù)據(jù)。已披露的無線電定位系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案既不需要精確定時(shí)也不需要在接收器的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)之間的精確同步。已披露的無線電定位系統(tǒng)是采用在局部環(huán)境100中沖擊局部散射體或擾亂體的遠(yuǎn)距機(jī)會(huì)信號(hào)的這些近場(chǎng)信號(hào)特征的機(jī)會(huì)信號(hào)位置檢測(cè)器(SOLD)。在參考數(shù)據(jù)集312中記錄的、在以下關(guān)于圖3討論的信號(hào)特征可以包括例如振幅信息、振幅差信息或相位差信息。圖3是S0LD300的簡(jiǎn)化框圖。S0LD300包括檢測(cè)由塔125和其他遠(yuǎn)距發(fā)射器塔(未示出)發(fā)射的感興趣信號(hào)的接收器305。在高水平，S0LD300檢測(cè)所接收信號(hào)的信號(hào)特征并將其與參考數(shù)據(jù)集312比較以便確定S0LD300的位置。這是S0LD300的“位置檢測(cè)模式”。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過將S0LD300移動(dòng)到傳播環(huán)境中的各種已選擇位置以便建立校準(zhǔn)或參考數(shù)據(jù)集312，來確定參考數(shù)據(jù)集312。這是S0LD300的“校準(zhǔn)模式”。參考數(shù)據(jù)集312包括每個(gè)已選擇位置的信號(hào)特征信息，如在以下更詳細(xì)描述。在一個(gè)實(shí)施方案中，該校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的收集可以參考絕對(duì)坐標(biāo)系或映射來執(zhí)行。如在圖3中所見，S0LD300可以包括信息處理系統(tǒng)(IHS) 310，該IHS310帶有經(jīng)總線320連接到存儲(chǔ)器325和非易失性存儲(chǔ)330的處理器315。非易失性存儲(chǔ)330存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)集312。在校準(zhǔn)模式期間，處理器315采用校準(zhǔn)管理器314處理其從接收器305接收的信號(hào)特征信息以便建立參考數(shù)據(jù)集312。校準(zhǔn)管理器314在參考數(shù)據(jù)集312中存儲(chǔ)信號(hào)特征信息，例如每個(gè)校準(zhǔn)位置的振幅、振幅差和相位差。IHS310包括在參考數(shù)據(jù)集312建立之后使用以便在傳播環(huán)境中定位S0LD300的位置檢測(cè)器316。位置檢測(cè)器316將在傳播環(huán)境中特定位置的當(dāng)前信號(hào)特征信息與在參考數(shù)據(jù)集312中的信號(hào)特征信息比較，以便尋找最優(yōu)匹配。最優(yōu)匹配提供了關(guān)于S0LD300的當(dāng)前位置的信息。在一個(gè)實(shí)施方案中，處理器315生成用于在顯示器340上顯示的圖形用戶接口(⑶I) 335。⑶1335可以為用戶容易目測(cè)在地圖上示出S0LD300當(dāng)前位置。校準(zhǔn)管理器314和位置檢測(cè)器316可以以軟件、硬件或固件實(shí)施，取決于特定應(yīng)用。在圖8和9的流程圖中示出了關(guān)于校準(zhǔn)管理器314的操作的更多詳情。在圖8和10的流程圖中示出了關(guān)于位置檢測(cè)器316的操作的更多詳情。IHS310還可以包括用于向S0LD300輸入信息和指令的I/O裝置(未示出)例如鍵盤和鼠標(biāo)以及網(wǎng)絡(luò)適配器例如無線網(wǎng)絡(luò)適配器以便將S0LD300連接到其他系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，參考數(shù)據(jù)312可以遠(yuǎn)離S0LD300存儲(chǔ)，例如存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器或經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)連接到SOLD的其他IHS上。在該實(shí)施方案中，校準(zhǔn)管理器314在遠(yuǎn)程服務(wù)器上存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)，即信號(hào)特征信息，并且位置檢測(cè)器316經(jīng)網(wǎng)絡(luò)例如無線網(wǎng)絡(luò)從該遠(yuǎn)程服務(wù)器檢索已存儲(chǔ)信號(hào)特征信息。S0LD300采用的特定IHS310可以采取許多形式。例如，IHS310可以采取便攜式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、平板電腦或其他形狀因數(shù)計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的形式。IHS310可以采取更其他的形狀因數(shù)，例如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式電話裝置、通信裝置或包括處理器、存儲(chǔ)器和顯示器的其他裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)在校準(zhǔn)模式時(shí)，S0LD300在傳播環(huán)境中從位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，并且在每個(gè)位置確定接收信號(hào)特征例如振幅、振幅差和相位差。為稍后的定位活動(dòng)將接收信號(hào)特征存儲(chǔ)為校準(zhǔn)或參考數(shù)據(jù)集312。在校準(zhǔn)模式期間S0LD300在其執(zhí)行接收信號(hào)特征的確定的每個(gè)位置可以稱為校準(zhǔn)位置。充分密集的校準(zhǔn)(即在局部傳播環(huán)境中充分緊密在一起的校準(zhǔn)位置)使得能夠執(zhí)行準(zhǔn)確內(nèi)插法以便確定在校準(zhǔn)位置之間的位置。例如，人們可以將跟蹤區(qū)域或環(huán)境細(xì)分成使用Delaunay三角剖分的過程在其頂點(diǎn)放置校準(zhǔn)點(diǎn)的三角形。每個(gè)三角形都定義一個(gè)平面，在該平面內(nèi)可以從在該三角形的頂點(diǎn)的值容易地內(nèi)插已接收參數(shù)例如振幅、振幅差或相位差。在替代實(shí)施方案中，當(dāng)在校準(zhǔn)模式時(shí)，S0LD300可以沿特定路徑移動(dòng)通過傳播環(huán)境，以便由S0LD300使用校準(zhǔn)位置之間信號(hào)特征信息的線性內(nèi)插法表征未來行進(jìn)的路徑。該途徑對(duì)校準(zhǔn)慣性定位系統(tǒng)是有用的。盡管在該實(shí)施方案中SOLD不能確定絕對(duì)位置，但SOLD可以確定其是否已返回較早位置和定向，允許自從SOLD最后在該相對(duì)位置的時(shí)間可以在加速計(jì)或陀螺儀中累積的任意漂移的移除或補(bǔ)償。在另一替代實(shí)施方案中，IHS310不需要從接收器305分離。在該實(shí)施方案中，IHS310可以集成在接收器305內(nèi)，從而使得接收器305包括處理器315、存儲(chǔ)器325、非易失性存儲(chǔ)器330和顯示器340中的一個(gè)或多個(gè)。圖4是超外差SOLD接收器400的優(yōu)選實(shí)施方案的框圖。SOLD接收器400接收并測(cè)量在接收點(diǎn)的無線電信號(hào)的所有三個(gè)磁場(chǎng)分量，即無線電信號(hào)的水平、垂直和徑向極化的磁場(chǎng)分量。磁性天線401、402和403是相互正交的，并協(xié)作以便根據(jù)軸x、y、z相對(duì)于正交磁場(chǎng)分量的定向檢測(cè)垂直的、水平的和徑向的磁場(chǎng)分量。作為磁性天線401、402和403有用的磁性天線的一個(gè)實(shí)例是環(huán)形天線。磁性天線401、402和403相互正交地定位。S0LD400包括沿3個(gè)正交軸x、y、z定向的3個(gè)磁場(chǎng)通道A、B和C。通道A代表3個(gè)通道并且現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行討論。在通道A中，磁環(huán)形天線401連接到RF前置放大器411A?；祛l器421A將來自第一本地振蕩器410的信號(hào)(在IFARF)與前置放大RF信號(hào)混頻到高達(dá)第一中間頻率(Hg。帶通濾波器431A提供濾波，并且放大器441A提供額外放大?；祛l器451A將來自放大器441A的信號(hào)(在IF1)與來自第二本地振蕩器420的信號(hào)(在IFjBB)混頻到低至基帶BB。鎖相環(huán)PLL461A與混頻器451A協(xié)作以便向處理器430提供基帶信號(hào)BB0 PLL461A在S0LD400的磁場(chǎng)通道A中改善信號(hào)捕捉和穩(wěn)定性。放大器441A向處理器430的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換輸入端430A提供接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)信號(hào)。時(shí)鐘435連接到處理器430以便向其提供時(shí)基。磁場(chǎng)通道B包括與磁場(chǎng)通道A的部件類似的若干部件。這些部件相似地編號(hào)，除帶有在部件號(hào)之后的B標(biāo)志之外。更特定地，磁場(chǎng)通道B包括前置放大器411B、混頻器412B、帶通濾波器431B、放大器441B、混頻器451B和PLL461B。PLL461B向處理器430提供降頻轉(zhuǎn)換基帶信號(hào)BB。放大器441B向處理器430的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換輸入端430B提供接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)信號(hào)。磁場(chǎng)通道C包括與磁場(chǎng)通道A和B的部件類似的若干部件。這些部件相似地編號(hào)，除帶有在部件號(hào)之后的C標(biāo)志之外。更特定地，磁場(chǎng)通道C包括前置放大器411C、混頻器412C、帶通濾波器431C、放大器441C、混頻器45IC和PLL461C。PLL461C向處理器430提供降頻轉(zhuǎn)換基帶信號(hào)BB。放大器441C向處理器430的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換輸入端430C提供接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)信號(hào)。這樣，處理器430從磁場(chǎng)通道A、B和C接收信號(hào)信息。當(dāng)S0LD400以在不同校準(zhǔn)位置收集信號(hào)信息的校準(zhǔn)模式操作時(shí)，處理器430在本地參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)440中存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)。本地參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)440包括各種校準(zhǔn)位置的信號(hào)特征信息。S0LD400包括數(shù)據(jù)/用戶接口 445，該數(shù)據(jù)/用戶接口 445可以包括圖形用戶接口(⑶I)顯示器。在一個(gè)實(shí)施方案中，接口 445的數(shù)據(jù)接口部分經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)455或其他網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器450。S0LD400可以在服務(wù)器450存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)作為遠(yuǎn)程參考數(shù)據(jù)460。這樣，S0LD400或另一 SOLD的用戶可以訪問遠(yuǎn)程參考數(shù)據(jù)460以便確定該用戶的SOLD的位置。S0LD400可以包括加速計(jì)465，該加速計(jì)465連接到處理器430以便通知S0LD400哪個(gè)方向是向上以便幫助確定S0LD400的定向。其他傳感器470例如陀螺儀和/或羅盤可以連接到處理器430以便幫助S0LD400確定行進(jìn)的定向和方向。注意帶有其三個(gè)磁性天線401,402和403的S0LD400可以在人體上穿戴用于定位活動(dòng)時(shí)是有用的，因?yàn)槿梭w不會(huì)有效縮短這些天線接收的磁信號(hào)。在磁性天線401、402和403與處理器430之間的S0LD400的級(jí)協(xié)作以便向處理器430供應(yīng)信號(hào)特征信息。該信號(hào)特征信息可以包括由三個(gè)磁性天線401、402和403提供的三個(gè)相對(duì)應(yīng)分量的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)或振幅。信號(hào)特征信息可以包括相位信息。例如，在PLL461A、461B和461C中的相位信息可以向處理器430提供由三個(gè)磁性天線401、402和403提供的三個(gè)相對(duì)應(yīng)分量的相位信息。圖5是直接轉(zhuǎn)換機(jī)會(huì)信號(hào)位置檢測(cè)器(SOLD) 500的框圖。圖5的S0LD500包括與圖4的S0LD400相同的若干部件。當(dāng)將圖5的部件與圖4的部件比較時(shí)，相似編號(hào)表示相似部件。更特定地，S0LD500包括與S0LD400相同的磁性天線401、402、處理器430、本地參考存儲(chǔ)440、數(shù)據(jù)/用戶接口 445、加速計(jì)465、時(shí)鐘435、以及其他傳感器470。S0LD500包括分別連接到磁性天線401和402的磁場(chǎng)通道A’和B’。S0LD500還包括連接到電場(chǎng)天線503的電場(chǎng)通道C’。磁場(chǎng)通道A’包括連接到直接轉(zhuǎn)換混頻器521A的RF前置放大器511A。本地振蕩器510還連接到混頻器521A，從而使得混頻器521A將接收信號(hào)(fEF = O. 5-1. 7MHz)直接降頻轉(zhuǎn)換到展現(xiàn)頻率IF1的基帶(BB)信號(hào)。低通濾波器531A連接到混頻器521A的輸出端以便將基帶信號(hào)濾波。放大器541A連接到低通濾波器531A以便放大已濾波基帶信號(hào)。信號(hào)分路器551A連接到放大器541A的輸出端，以便如所示出將已放大、已濾波的基帶信號(hào)分路為兩個(gè)信號(hào)路徑。限制放大器571A和鎖相環(huán)(PLL) 581A如所示出在分路器551A的一個(gè)輸出端和處理器430的輸入端之間連接。這樣，向處理器430提供對(duì)由處理器430相位跟蹤和確定信號(hào)特征信息有用的接收信號(hào)信息。對(duì)數(shù)放大器561A在分路器551A的另一輸出端和處理器430的A/D轉(zhuǎn)換器輸入端430A之間連接，以便向處理器430提供RSSI信息。磁場(chǎng)通道B’包括與磁場(chǎng)通道A’的部件類似的若干部件。這些部件相似地編號(hào)，除帶有在部件號(hào)之后的B標(biāo)志之外。更特定地，磁場(chǎng)通道B’包括前置放大器511B、混頻器521B、低通濾波器531B、放大器541B、分路器551B、對(duì)數(shù)放大器561B、限制放大器571B和PLL581B。PLL581B向處理器430提供降頻轉(zhuǎn)換基帶信號(hào)BB。放大器56IB向處理器430的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換輸入端430B提供接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)信號(hào)。電場(chǎng)通道C’連接到垂直電場(chǎng)天線503，并包括與磁場(chǎng)通道A’和磁場(chǎng)通道B’的部件類似的若干部件。這些部件相似地編號(hào)，除帶有在部件號(hào)之后的C標(biāo)志之外。更特定地，磁場(chǎng)通道C’包括前置放大器511C、混頻器521C、低通濾波器531C、放大器541C、分路器551C、對(duì)數(shù)放大器561C、限制放大器57IC和PLL581B。PLL581C向處理器430提供降頻轉(zhuǎn)換基帶信號(hào)BB。放大器561C向處理器430的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換輸入端430C提供接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)信號(hào)。當(dāng)限制放大器571C捕捉定時(shí)數(shù)據(jù)以便使得處理器430能夠測(cè)量相位響應(yīng)時(shí)，對(duì)數(shù)放大器561C向處理器430提供振幅(RSSI)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方案中，S0LD500可以位于配備有兩個(gè)正交磁性天線例如天線401、402和垂直鞭狀天線例如電場(chǎng)天線503的移動(dòng)交通工具中。通過采用這種共位磁性天線和電場(chǎng)天線，S0LD500可以采用場(chǎng)阻抗的局部變化(即電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的比率)作為參考數(shù)據(jù)集440的地理位置數(shù)據(jù)。圖6是作為正交數(shù)字信號(hào)處理(QDSP) S0LD600的已披露機(jī)會(huì)信號(hào)位置檢測(cè)器(SOLD)的另一實(shí)施方案的框圖。圖6的S0LD600包括與圖4的S0LD400相同的若干部件。當(dāng)將圖6的部件與圖4的部件比較時(shí)，相似編號(hào)表示相似部件。更特定地，S0LD600包括與S0LD400相同的磁性天線401、402和403、處理器685、本地參考存儲(chǔ)440、數(shù)據(jù)/用戶接口 445、加速計(jì)465、時(shí)鐘435、其他傳感器470、互聯(lián)網(wǎng)455、服務(wù)器450、以及遠(yuǎn)程參考數(shù)據(jù)460。QDSK S0LD600將標(biāo)準(zhǔn)廣播波段的寬幅一次數(shù)字化。QDSP S0LD600可以不僅監(jiān)控AM標(biāo)準(zhǔn)廣播信號(hào)，而且檢測(cè)提供有用地理位置信息的較弱噪聲源。QDSP S0LD600包括分別連接到磁性天線401、402和403的3個(gè)磁場(chǎng)通道A”、B”和C”。在磁場(chǎng)通道A”中，磁場(chǎng)天線401連接到提供預(yù)濾波的帶通濾波器611A。連接到帶通濾波器611A的放大器621A向預(yù)濾波信號(hào)提供放大。連接到放大器621A的輸出端的分路器631A將已放大預(yù)濾波信號(hào)分路為向I通道混頻器641A和Q通道混頻器651A的相對(duì)應(yīng)輸入端供應(yīng)的兩個(gè)信號(hào)。本地振蕩器610向混頻器641A和651A的其他相對(duì)應(yīng)輸入端提供同相(Iw)和正交(Quj)信號(hào)。這樣，I通道混頻器641A分別地向?yàn)V波器661A提供已混頻I通道信號(hào)，并且Q通道混頻器651A分別地向?yàn)V波器671A提供已混頻Q通道信號(hào)。濾波器661A和671A向數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 685中的相對(duì)應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器680提供已濾波、已混頻I通道和Q通道信號(hào)。相對(duì)應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換器680將已濾波、已混頻I通道和Q通道信號(hào)數(shù)字化，并向DSP685供應(yīng)合成數(shù)字化I和Q信號(hào)。DSP685在數(shù)字化I和Q信號(hào)上執(zhí)行信號(hào)處理操作。DSP685執(zhí)行操作例如數(shù)字降頻轉(zhuǎn)換到基帶和額外的通道濾波。DSP685在本地參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)440中存儲(chǔ)合成信號(hào)特征信息。與在以上所討論的實(shí)施方案中相同，該信號(hào)特征信息可以包括QDSP S0LD600在其取得信號(hào)特征讀數(shù)的每個(gè)校準(zhǔn)位置的振幅信息、振幅差信息或相位差信息。在本地參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)440中建立數(shù)據(jù)庫之后，QDSP S0LD600可以在先前采樣的傳播環(huán)境中移動(dòng)并再次取得信號(hào)特征讀數(shù)。將這些信號(hào)特征讀數(shù)與在本地參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)440中的信號(hào)特征信息比較以便獲得最優(yōu)匹配。最優(yōu)匹配對(duì)應(yīng)于QDSP S0LD660的當(dāng)前位置。這樣，QDSP確定其當(dāng)前位置。QDSP S0LD600可以在多個(gè)封閉位置匹配之間內(nèi)插以便為更大準(zhǔn)確度確定當(dāng)前位置。
磁場(chǎng)通道B”和C”具有相似于在以上所討論的磁場(chǎng)通道A”的拓?fù)?，并因此將不詳?xì)討論。為方便，磁場(chǎng)通道B”采用與磁場(chǎng)通道A”相同的部件，除帶有在部件號(hào)的末尾的標(biāo)志B之外。同樣，磁場(chǎng)通道C”采用與磁場(chǎng)通道A”相同的部件，除帶有在部件號(hào)的末尾的標(biāo)志C之外。在該實(shí)施方案中，所有三個(gè)磁場(chǎng)通道都與DSP685協(xié)作以便獲得描述S0LD600的當(dāng)前位置的信號(hào)特征信息。圖7示出了采用雙磁性天線的SOLD直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)。更特定地，S0LD700包括向雙輸入端模擬正交組合器705饋送信號(hào)的共位正交磁場(chǎng)天線401和402。正交組合器705將來自磁性天線401和402的信號(hào)融合或組合。正交組合器705的輸出端連接到將組合信號(hào)濾波的帶通濾波器710。放大器715將合成的已濾波信號(hào)放大,并向混頻器720的一個(gè)輸入端供應(yīng)已放大信號(hào)。混頻器720的剩余輸入端連接到本地振蕩器725，該本地振蕩器725被設(shè)定成適當(dāng)頻率以便使得混頻器720能夠?qū)⒔邮招盘?hào)直接轉(zhuǎn)換到基帶。低通濾波器730將合成基帶信號(hào)濾波，并向處理器735的模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端735A供應(yīng)已濾波基帶信號(hào)。處理器735將其接收的基帶信號(hào)處理成信號(hào)特征信息，該信號(hào)特征信息在“校準(zhǔn)模式”中存儲(chǔ)在本地參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)440中作為校準(zhǔn)信息，或在“位置檢測(cè)模式”中與在本地參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)440中的現(xiàn)有信號(hào)特征信息匹配，以便確定位置。在該實(shí)施方案中，S0LD700利用信號(hào)振幅作為用于獲得位置解的唯一信號(hào)特征。S0LD700因此更簡(jiǎn)單且更便宜地實(shí)施本發(fā)明的教導(dǎo)的實(shí)施方案。S0LD700將有可能提供相比單獨(dú)采用額外信號(hào)特征例如相位差或振幅差自身，或?qū)㈩~外信號(hào)特征與信號(hào)振幅一起采用的其他SOLD實(shí)施方案較不準(zhǔn)確的位置解。圖8是在左側(cè)上展示了代表性的“校準(zhǔn)模式”并在右側(cè)上展示了代表性的“位置檢測(cè)模式”的流程圖。在“校準(zhǔn)模式”中，過程流程在開始方框800開始。在此的流程圖中所描繪的步驟不必需以所繪制的順序執(zhí)行。按照方框805，在帶有定向Ct1的點(diǎn)Pi放置機(jī)會(huì)信號(hào)檢測(cè)器(SOLD)例如S0LD400、500、600或700。按照方框810，遠(yuǎn)距發(fā)射器生成在頻率fj的機(jī)會(huì)信號(hào)。例如，標(biāo)準(zhǔn)廣播AM站傳輸在550KHz的信號(hào)。按照方框815，接近SOLD的局部環(huán)境擾亂機(jī)會(huì)信號(hào)。例如，附近建筑物、電力線或其他結(jié)構(gòu)與信號(hào)相互作用。按照方框820，SOLD接收在頻率f」的已擾亂機(jī)會(huì)信號(hào)。按照方框825，SOLD在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)835中存儲(chǔ)將接收信號(hào)表征為信號(hào)特征信息的參考數(shù)據(jù)。在該流程圖中，參考數(shù)據(jù)方框835概念上表示參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。由方框835表示的參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將在校準(zhǔn)模式中隨著SOLD在特定位置逐頻率改變而搜集的信號(hào)特征信息存儲(chǔ)。信號(hào)特征信息可以與對(duì)應(yīng)位置信息一起以表格形式存儲(chǔ)在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)835內(nèi)。已存儲(chǔ)位置信息可以包括關(guān)于SOLD在每個(gè)位置的空間定向的信息。可以從包括在其他傳感器470中的加速計(jì)、陀螺儀或磁羅盤獲得該信息。按照決策方框830，存儲(chǔ)在頻率&搜集的信號(hào)特征信息之后，SOLD執(zhí)行測(cè)試以便觀察是否具有有待測(cè)試的感興趣特定波段內(nèi)其他頻率。如果具有仍有待測(cè)試的其他頻率，那么SOLD前進(jìn)到下個(gè)頻率，并且過程流程回到方框810繼續(xù)。SOLD在該新頻率為站點(diǎn)搜集信號(hào)特征信息，并在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)835中存儲(chǔ)該信息。使用該技術(shù)，SOLD可以通過跨波段逐頻率前進(jìn)以便在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中收集與特定位置有關(guān)的每個(gè)信號(hào)的信號(hào)特征信息，來搜集對(duì)地理位置有用的大量信息。當(dāng)收集到在所有希望頻率的信號(hào)特征信息之后，過程流程繼續(xù)到?jīng)Q策方框840，按照決策方框840，SOLD在決策方框840測(cè)試以便確定其他位置是否仍有待為校準(zhǔn)目的測(cè)試。如果其他位置仍有待測(cè)試，那么SOLD增量到下個(gè)Pi位置。更特定地，如果其他位置仍有待在特定傳播環(huán)境中測(cè)試，那么SOLD移動(dòng)到下個(gè)位置并再次循環(huán)通過感興趣頻率、搜集和存儲(chǔ)這些頻率的每個(gè)的信號(hào)特征信息。該過程繼續(xù)直到已為在特定傳播環(huán)境中的所有感興趣位置搜集信號(hào)特征信息。按照方框845，然后校準(zhǔn)過程結(jié)束。—旦校準(zhǔn)過程完成并且信號(hào)特征信息存儲(chǔ)在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)835中，則已存儲(chǔ)信號(hào)特征信息可以在“位置檢測(cè)模式”中使用，以便當(dāng)SOLD在特定傳播環(huán)境中從一處到另一處移動(dòng)時(shí)定位該SOLD?！拔恢脵z測(cè)模式”在開始方框850在圖8的流程圖的右側(cè)上開始。按照方框855，SOLD位于帶有定向Φ的位置P。按照方框860，遠(yuǎn)距發(fā)射器在局部傳播環(huán)境中在頻率fj生成機(jī)會(huì)信號(hào)。按照方框865,接近SOLD的局部環(huán)境擾亂機(jī)會(huì)信號(hào)。由于它們?cè)谛?zhǔn)模式，右側(cè)相同的附近建筑、電力線或其他障礙物與信號(hào)相互作用以導(dǎo)致該擾亂。按照方框870，SOLD接收在頻率fj的已擾亂機(jī)會(huì)信號(hào)。SOLD從在頻率&的接收信號(hào)提取信號(hào)特征信息，并將該信號(hào)特征信息與在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)835中的信號(hào)特征信息比較以便尋找最靠近匹配。按照方框875，對(duì)應(yīng)于在當(dāng)前信號(hào)特征信息和參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的信號(hào)特征信息之間的最靠近匹配的位置表示SOLD的當(dāng)前位置。按照決策方框880，在為一個(gè)已接收頻率完成該匹配之后，SOLD循環(huán)通過其他感興趣頻率。該相同匹配測(cè)試由SOLD在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)835覆蓋的特定傳播環(huán)境中為其他感興趣頻率執(zhí)行。即，對(duì)于參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)835為特定傳播環(huán)境或區(qū)域存儲(chǔ)的感興趣頻率中的每個(gè)，SOLD將接收信號(hào)特征信息與該頻率的已存儲(chǔ)信號(hào)特征信息匹配，以便確定在該頻率的最優(yōu)匹配當(dāng)前位置。理想地，由在每個(gè)頻率的匹配過程確定的位置應(yīng)指代相同位置。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，SOLD可以確定當(dāng)前位置是匹配中的大部分所表明的位置，或采用其他選擇標(biāo)準(zhǔn)。盡管匹配過程可以在SOLD循環(huán)通過各種頻率時(shí)實(shí)行，但在替代實(shí)施方案中SOLD可以在執(zhí)行匹配過程以便尋找當(dāng)前位置之前等待直到為所有頻率執(zhí)行信號(hào)特征信息。在這種實(shí)施方案中，確定位置方框875和下個(gè)頻率方框的順序被顛倒。在此情況下，當(dāng)SOLD在特定傳播環(huán)境中完成其循環(huán)通過感興趣頻率并確定當(dāng)前位置時(shí)，位置檢測(cè)過程在方框890結(jié)束。圖9是用于已披露SOLD的優(yōu)選校準(zhǔn)方法學(xué)的流程圖。過程流程在開始方框900開始。按照方框905，充當(dāng)參考接收器的SOLD放置在展現(xiàn)定向Φ i的位置或點(diǎn)Pi。SOLD在局部傳播環(huán)境或區(qū)域中的擾亂體的近場(chǎng)距離內(nèi)。按照方框910，遠(yuǎn)距發(fā)射器生成在頻率fj的機(jī)會(huì)信號(hào)。SOLD位于距發(fā)射器的遠(yuǎn)場(chǎng)距離，但在局部擾亂體的近場(chǎng)距離內(nèi)。按照方框915，局部傳播環(huán)境擾亂來自發(fā)射器的信號(hào)。按照方框920，SOLD從發(fā)射器接收在頻率的信號(hào)。按照方框925，SOLD檢測(cè)在頻率fj的第一信號(hào)，并且按照方框930，SOLD檢測(cè)在頻率fj的第二信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一和第二信號(hào)可以是相同RF信號(hào)的不同極化，即相同RF信號(hào)的不同分量。在一個(gè)實(shí)施方案中，按照方框935, SOLD檢測(cè)第一信號(hào)特征例如在頻率fj的第一信號(hào)振幅。信號(hào)振幅是SOLD可以確定的一個(gè)信號(hào)特征的實(shí)例。其他實(shí)施方案可以檢測(cè)其他信號(hào)特征例如信號(hào)相位。按照方框940，SOLD還檢測(cè)第二信號(hào)特征例如在頻率&的第二信號(hào)振幅。按照方框945，SOLD測(cè)量在頻率fj的第一和第二信號(hào)振幅之間的差，以便提供差值或增量。代替地，如果SOLD在方框925和930檢測(cè)信號(hào)相位，那么SOLD在方框945測(cè)量相位差。在此關(guān)于使用振幅的信號(hào)特征以便定位的教導(dǎo)也應(yīng)用于使用相位的信號(hào)特征以便確定位置。在其中使用術(shù)語 “振幅”的以下討論中，可以代替地使用術(shù)語“相位”。
按照方框950, SOLD存儲(chǔ)第一和第二信號(hào)振幅(或第一和第二信號(hào)相位)以及差值作為帶有定向Φ 和頻率fj的每個(gè)校準(zhǔn)位置點(diǎn)Pi的參考數(shù)據(jù)。SOLD可以將該信息以矩陣形式例如由矩陣951、952和953所描繪的矩陣形式存儲(chǔ)。更具體地，矩陣951為帶有定向φ j和頻率fj的每個(gè)校準(zhǔn)位置點(diǎn)Pi存儲(chǔ)第一信號(hào)振幅或相位作為I S11 i, J0矩陣952為帶有定向和頻率&的每個(gè)校準(zhǔn)位置點(diǎn)Pi存儲(chǔ)第二信號(hào)振幅或相位作為I S21 q。矩陣953為帶有定向Φ i和頻率fj的每個(gè)校準(zhǔn)位置點(diǎn)Pi存儲(chǔ)差值作為I Λ 121 Μ。位置點(diǎn)Pi和定向小1可以由用戶確定并經(jīng)⑶I例如⑶1335表示。替代地，位置APi和定向(^可以由包括在其他傳感器470中的慣性系統(tǒng)例如加速計(jì)、陀螺儀或磁羅盤確定。在每個(gè)位置的SOLD的特定定向可以在參考數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)為位置信息的一部分。按照決策方框955，在收集和存儲(chǔ)特定位置Pi和定向C^i的在一個(gè)頻率的第一信號(hào)振幅(或相位)、第二信號(hào)振幅(或相位)和差值之后，SOLD進(jìn)行測(cè)試以便確定是否具有更多頻率留在用于為當(dāng)前位置搜集參考數(shù)據(jù)的感興趣波段中。如果在該位置存在待測(cè)試的更多頻率，那么過程流程回到方框910繼續(xù)，并且SOLD為下個(gè)頻率增量搜集參考數(shù)據(jù)。SOLD保持前進(jìn)或增量到下個(gè)頻率，直到在特定位置為特定波段內(nèi)所有感興趣頻率收集參考數(shù)據(jù)。當(dāng)為一個(gè)校準(zhǔn)位置完成了參考數(shù)據(jù)收集時(shí)，SOLD移動(dòng)或被移動(dòng)到在傳播區(qū)域內(nèi)的下個(gè)感興趣位置，并重復(fù)參考數(shù)據(jù)收集過程。按照決策方框960，為在傳播區(qū)域內(nèi)所有感興趣位置重復(fù)參考數(shù)據(jù)收集過程，直到SOLD確定沒有用于搜集參考數(shù)據(jù)的更多位置P”校準(zhǔn)和參考數(shù)據(jù)收集過程然后在結(jié)束方框965結(jié)束。在于2007年11月20日提交，標(biāo)題為“近場(chǎng)電磁定位系統(tǒng)和方法(NearFieldElectromagnetic Positioning System and Method) ”的尚茨等人的共同受讓的美國(guó)專利7，298，314中提供了關(guān)于校準(zhǔn)近場(chǎng)電磁定位系統(tǒng)的方法學(xué)的更多信息，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。在其中擾亂體的適當(dāng)?shù)乩砜臻g描述為特定傳播環(huán)境存在的替代實(shí)施方案中，可能在不執(zhí)行校準(zhǔn)過程例如在圖9中所描述的校準(zhǔn)過程的情況下，為特定傳播環(huán)境分析地或數(shù)值地推導(dǎo)或預(yù)測(cè)合適校準(zhǔn)信息。圖10是示出了用于已披露SOLD的優(yōu)選位置檢測(cè)方法學(xué)的流程圖。過程流程在開始方框1000開始。按照方框1005 ，SOLD在傳播環(huán)境內(nèi)移動(dòng)到展現(xiàn)定向Φ i的位置或點(diǎn)Pp已實(shí)施用于該傳播的位置校準(zhǔn)并且已收集參考數(shù)據(jù)。SOLD的用戶希望得知SOLD在特定傳播環(huán)境內(nèi)的位置。按照方框1010，遠(yuǎn)距發(fā)射器生成在頻率fj的機(jī)會(huì)信號(hào)。SOLD位于距發(fā)射器的遠(yuǎn)場(chǎng)距離，但在局部擾亂體的近場(chǎng)距離內(nèi)。按照方框1015，局部傳播環(huán)境擾亂來自發(fā)射器的信號(hào)。按照方框1020，SOLD從發(fā)射器接收在頻率f」的信號(hào)。按照方框1025，SOLD檢測(cè)在頻率fj的第一信號(hào)，并且按照方框1030，SOLD檢測(cè)在頻率fj的第二信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一和第二信號(hào)可以是相同RF信號(hào)的不同極化。在一個(gè)實(shí)施方案中，按照方框1035,SOLD檢測(cè)在頻率fj的第一信號(hào)振幅。信號(hào)振幅是SOLD可以確定的一個(gè)信號(hào)特征的實(shí)例。其他實(shí)施方案可以檢測(cè)其他信號(hào)特征。按照方框1040，SOLD還檢測(cè)在頻率fj的第二信號(hào)振幅。代替地，替代檢測(cè)信號(hào)振幅作為信號(hào)特征，SOLD可以檢測(cè)信號(hào)相位作為信號(hào)特征。按照方框1045，SOLD測(cè)量在頻率fj的第一和第二信號(hào)振幅(或相位)之間的差，以便提供差值或增量。該行為有效地比較第一和第二信號(hào)振幅(或相位)。第一信號(hào)振幅、第二信號(hào)振幅和差值是信號(hào)特征信息的實(shí)例。按照方框1050，對(duì)于SOLD當(dāng)前接收的頻率f」，SOLD從參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索對(duì)應(yīng)于第一和第二信號(hào)振幅(或相位)和差值的位置信息，因此提供已檢索位置信息1051、1052和1053。<按照方框1055，SOLD在已校準(zhǔn)傳播環(huán)境中前進(jìn)或增量到下個(gè)感興趣頻率，并在該下個(gè)頻率重復(fù)接收和信號(hào)檢測(cè)過程。當(dāng)SOLD循環(huán)通過SOLD在特定傳播環(huán)境中為其校準(zhǔn)的所有感興趣頻率時(shí)，SOLD從參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索與其在這些頻率中的每個(gè)確定的信號(hào)特征信息對(duì)應(yīng)的位置信息。按照方框1060，SOLD使用已檢索位置信息確定最緊密匹配當(dāng)前位置的信號(hào)特征信息的位置。本申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)使用校準(zhǔn)方法確定位置的各種方法。這些包括尋找匹配校準(zhǔn)集內(nèi)位置的最小二乘方誤差、尋找匹配校準(zhǔn)集內(nèi)的內(nèi)插點(diǎn)的最小二乘方誤差、以及在于2007年11月20日提交，標(biāo)題為“近場(chǎng)電磁定位系統(tǒng)和方法(Near-FieldElectromagnetic Positioning System and Method) ” 的共同受讓的美國(guó)專利 7, 298, 314中更完整描述的其他方法，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。在于2009年9月22日提交，標(biāo)題為“近場(chǎng)電磁定位校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法(Near-Field ElectromagneticPositioning Calibration System and Method) ” 的共同受讓的美國(guó)專利 7，592，949 中提供了額外校準(zhǔn)詳情，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。在于2009年9月21日提交，標(biāo)題為“近場(chǎng)電磁定位校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法(Near-Field Electromagnetic PositioningCalibration System and Method) ”的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/563, 960中提供了該校準(zhǔn)位置的途徑的更進(jìn)一步詳情，該申請(qǐng)的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。緊接著SOLD的當(dāng)前位置的確定，過程流程在結(jié)束方框1065結(jié)束。圖11是示出了用于當(dāng)已披露SOLD進(jìn)入新的跟蹤環(huán)境時(shí)校準(zhǔn)該已披露SOLD的過程的流程圖。該過程處理其中SOLD在其本地機(jī)載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中沒有新跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)并且遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)沒有SOLD可以為新跟蹤環(huán)境訪問的參考數(shù)據(jù)的狀況。該過程進(jìn)一步處理其中SOLD在其本地機(jī)載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中沒有新跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)并且遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)含有SOLD可以為新跟蹤環(huán)境訪問的參考數(shù)據(jù)的狀況。過程流程在開始方框1100開始。按照方框1105，SOLD進(jìn)入新跟蹤環(huán)境，即新傳播環(huán)境區(qū)。按照方框1110，SOLD識(shí)別該環(huán)境。例如，SOLD可以監(jiān)控本地W1-Fi節(jié)點(diǎn)以便確定其環(huán)境或近似位置。SOLD可以進(jìn)入帶有W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的建筑物并在建筑物中獲取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的MAC地址。SOLD可以然后查詢本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫以便得知該MAC地址對(duì)應(yīng)于“城市購(gòu)物中心”，即新的跟蹤環(huán)境。按照方框1115，SOLD向遠(yuǎn)程服務(wù)器詢問該跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)。按照方框1120，更特定地，SOLD執(zhí)行測(cè)試以便確定服務(wù)器是否已存儲(chǔ)該特定跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)，即校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。按照方框1125，如果遠(yuǎn)程服務(wù)器含有該跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)，那么SOLD根據(jù)特定應(yīng)用從服務(wù)器無線地或有線地下載關(guān)于跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)。按照方框1130，在下載當(dāng)前跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)之后，SOLD使用圖8或圖10的流程圖的SOLD定位過程來確定當(dāng)前位置。一旦確定了當(dāng)前位置，則過程流程在結(jié)束方框1135結(jié)束。然而，如果在決策方框1120，SOLD發(fā)現(xiàn)沒有當(dāng)前跟蹤環(huán)境或傳播環(huán)境可用的參考數(shù)據(jù)，則按照決策方框1140，SOLD詢問用戶以便確定用戶是否希望使SOLD生成新環(huán)境的參考數(shù)據(jù)，即校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。如果用戶不選擇使SOLD自身生成新跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)，則過程在結(jié)束方框1135結(jié)束。然而，如果用戶選擇使SOLD自校準(zhǔn)并生成新跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)，那么按照方框1145，S0LD進(jìn)入校準(zhǔn)模式，其中SOLD詢問用戶以便確定用戶是否將提供樓層平面圖。例如，SOLD可以詢問用戶以便確定用戶是否具有“城市購(gòu)物中心”或是當(dāng)前傳播環(huán)境的其他建筑物的可用平面圖。如果用戶具有可用的傳播環(huán)境平面圖或地圖，那么按照方框1150，用戶將傳播環(huán)境的平面圖上傳到服務(wù)器。平面圖包括地圖、圖示、圖表、航空攝影、衛(wèi)星攝影或地理數(shù)據(jù)的其他圖形表示。在獲得平面圖之后，按照方框1155，SOLD然后按照?qǐng)D8流程圖或圖9流程圖的校準(zhǔn)方法執(zhí)行自校準(zhǔn)。按照方框1160，用戶將因此獲得的參考數(shù)據(jù)或校準(zhǔn)數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。任選的補(bǔ)充信息可以伴隨參考數(shù)據(jù)，例如在“城市購(gòu)物中心”內(nèi)不同位置的商店的名稱，或描述在平面圖上的位置的其他商業(yè)或非商業(yè)信息。補(bǔ)充數(shù)據(jù)還可以包括收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的時(shí)間。服務(wù)器可以將任選補(bǔ)充信息與在平面圖中每個(gè)位置的信號(hào)特征信息一起存儲(chǔ)。一旦將新跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器以便存儲(chǔ)，則按照方框1130，另一用戶或相同用戶可以使用SOLD確定在該跟蹤環(huán)境內(nèi)的位置。如果在決策方框1145用戶沒有可用于新的跟蹤或校準(zhǔn)環(huán)境的平面圖，那么按照方框1165，遠(yuǎn)程服務(wù)器可以生成平面圖。遠(yuǎn)程服務(wù)器可以位于跟蹤環(huán)境之外。按照方框1165，服務(wù)器可以通過訪問經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)可用的許多航空/衛(wèi)星圖像程序或示出了建筑物形狀的其他數(shù)據(jù)庫之一，以便獲得希望內(nèi)部位置檢測(cè)的新跟蹤環(huán)境中建筑物的至少外部的圖像，來生成平面圖。按照方框1170，服務(wù)器將平面圖下載到SOLD以便用作初始平面圖。按照方框1155，SOLD然后實(shí)行圖8或圖9流程圖的SOLD校準(zhǔn)過程。按照方框1160，SOLD將新跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。按照方框1130，SOLD定位過程在希望時(shí)執(zhí)行，并且過程在結(jié)束方框1135結(jié)束。這樣，用戶可以通過自生成新跟蹤環(huán)境的參考數(shù)據(jù)并將該參考數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器以便由其他SOLD用戶使用，來幫助其他用戶。注意在其中具有相對(duì)少的擾亂體的鄉(xiāng)村傳播環(huán)境中，粗糙校準(zhǔn)是可能的。圖12示出了作為S0LD1200的另一機(jī)會(huì)信號(hào)位置檢測(cè)器(SOLD)的簡(jiǎn)化框圖。機(jī)會(huì)信號(hào)與城市或其他跟蹤環(huán)境相互作用，耦合到包括建筑物、電線、土壤或地面、以及其他導(dǎo)電物體的散射體，并由該散射體擾亂。S0LD1200包括至少一個(gè)天線1220或場(chǎng)強(qiáng)探頭、至少一個(gè)接收器1205、以及能夠訪問合適參考數(shù)據(jù)集1215的處理器1210。天線1220和接收器1205檢測(cè)已擾亂機(jī)會(huì)信號(hào)以便生成接收信號(hào)。處理器1210將至少一個(gè)接收信號(hào)與參考數(shù)據(jù)集比較以便推導(dǎo)位置解。在優(yōu)選實(shí)施方案中，處理器1210包括與多個(gè)接收信號(hào)相互相關(guān)的數(shù)據(jù)，并采用多個(gè)接收信號(hào)和產(chǎn)生的比較，以便校準(zhǔn)定位系統(tǒng)或推導(dǎo)位置解。在圖12中，任選數(shù)據(jù)鏈路1225 (優(yōu)選地是無線數(shù)據(jù)鏈路例如W1-F1、藍(lán)牙、NFC、IR或其他數(shù)據(jù)鏈路)使得能夠?qū)嵭械酱渭?jí)裝置即包括圖形用戶接口(⑶I) 1235的遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)(IHS) 1230的數(shù)據(jù)連接。IHS1230典型地與S0LD1200共位，并包括使得用戶能夠與S0LD1200交互的設(shè)備，該交互包括但不限于控制SOLD、改變SOLD的設(shè)定、修改SOLD的行為、向SOLD提供輸入、以及從SOLD接收視覺、聽覺或觸覺反饋。該IHS可以是個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、“智能電話”、膝上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)、或適合與SOLD交互的其他形狀因數(shù)裝置。IHS1230可以使得用戶能夠在跟蹤環(huán)境的地圖、布置圖或平面圖上輸入位置作為SOLD校準(zhǔn)過程的一部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)在“校準(zhǔn)模式”中操作時(shí)，SOLD可以為每個(gè)位置在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中收集并存儲(chǔ)單個(gè)分量信息。例如，單個(gè)分量信息可以是在特定位置的接收信號(hào)的特定極化分量的振幅或RSSI值。更詳細(xì)地，單個(gè)分量信息可以是例如通過從磁性天線接收來獲得的接收信號(hào)的水平極化的RSSI值。替代地，單個(gè)分量信息可以是例如通過從電氣天線接收來獲得的接收信號(hào)的垂直極化的振幅值。在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于每個(gè)位置，參考數(shù)據(jù)可以為在校準(zhǔn)期間在頻段中感興趣頻率中的每個(gè)包括以上所描述的單個(gè)分量信息?？捎脜⒖紨?shù)據(jù)的增加增強(qiáng)了位置確定的準(zhǔn)確度。圖13示出了另一簡(jiǎn)化S0LD1300的框圖，其包括至少一個(gè)天線1302或場(chǎng)強(qiáng)探頭、至少一個(gè)接收器1305和處理器1310。處理器1310使得能夠?qū)嵭袛?shù)據(jù)連接例如無線網(wǎng)絡(luò)、蜂窩電話或其他數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)連接可以跨越互聯(lián)網(wǎng)或其他聯(lián)網(wǎng)或通信系統(tǒng)。數(shù)據(jù)連接使得S0LD1300能夠與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心例如服務(wù)器1320相互作用并交換數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1320包括處理器1325和數(shù)據(jù)庫例如參考數(shù)據(jù)庫1330和位置數(shù)據(jù)庫1335。S0LD1300將關(guān)于接收信號(hào)的數(shù)據(jù)通信到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1320。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1320將關(guān)于接收信號(hào)的數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)一起使用以便推導(dǎo)位置解。在服務(wù)器1320內(nèi)的處理器1325可以在位置數(shù)據(jù)庫1335中存儲(chǔ)位置數(shù)據(jù)。處理器1325可以進(jìn)一步使得次級(jí)裝置即包括⑶11345的IHS1340經(jīng)數(shù)據(jù)連接訪問位置數(shù)據(jù)。該次級(jí)裝置IHS1340在該實(shí)施方案中可以不必需與S0LD1300或與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1320共位。在圖13中所描繪的S0LD1300可以適合于其中在沒有可從SOLD標(biāo)記附近或鄰近范圍內(nèi)訪問的位置數(shù)據(jù)的任意需求的情況下，SOLD “標(biāo)記”遠(yuǎn)程資產(chǎn)、交通工具、人或其他物體的應(yīng)用。圖14示出了另一簡(jiǎn)化S0LD1400的框圖，其包括至少一個(gè)天線1403或場(chǎng)強(qiáng)探頭、至少一個(gè)接收器1405和處理器1410。處理器1410使得能夠?qū)嵭信c共位次級(jí)裝置即IHS1420的短距數(shù)據(jù)連接1415。在一個(gè)實(shí)施方案中，共位IHS1420包括⑶11425和帶有本地參考數(shù)據(jù)集1435的處理器1430。在共位IHS1420中的處理器1430進(jìn)一步采用經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)1440或其他網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1450的數(shù)據(jù)連接。該數(shù)據(jù)連接使得共位IHS1420能夠從在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1450的遠(yuǎn)程參考數(shù)據(jù)庫1455下載參考數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)連接還使得IHS1420能夠?qū)⒆鳛樾?zhǔn)過程的產(chǎn)物獲得的本地參考數(shù)據(jù)1435上傳到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1450。服務(wù)器1450包括處理器1455和⑶11460。數(shù)據(jù)連接進(jìn)一步使得共位IHS裝置1420能夠?qū)⑽恢媒鈹?shù)據(jù)1435上傳到在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1450內(nèi)的位置解數(shù)據(jù)庫1465。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器1450可以然后使得參考數(shù)據(jù)、位置解數(shù)據(jù)或其他相關(guān)數(shù)據(jù)可用于其他已授權(quán)用戶或客戶端。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些其他用戶可以采用在顯示器內(nèi)包括⑶I的遠(yuǎn)程裝置，該顯示器可以示出跟蹤環(huán)境的地圖、平面圖或圖示。顯示器可以實(shí)時(shí)地或從在位置解數(shù)據(jù)庫1465內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)一步示出一個(gè)或多個(gè)SOLD的位置。顯示器可以進(jìn)一步呈現(xiàn)從經(jīng)S0LD1400獲取的位置數(shù)據(jù)推導(dǎo)的結(jié)果。應(yīng)理解SOLD的各種功能部件不需要都容納在單個(gè)有機(jī)單元內(nèi)。SOLD功能性可以分布在許多不同的協(xié)作組合中，即使超過在圖12、13和14中所披露的三個(gè)例子。SOLD可以在生成接收信號(hào)的相同單個(gè)電子裝置內(nèi)推導(dǎo)位置解，或共位電子裝置可以推導(dǎo)位置解，或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心或遠(yuǎn)程服務(wù)器也可以代表SOLD推導(dǎo)位置解。此外，SOLD可以實(shí)施為在另一裝置內(nèi)的嵌入式模塊。嵌入式SOLD可以幫助、輔助或以其他方式使得SOLD被嵌入其內(nèi)部的另一裝置能夠執(zhí)行該其他裝置的功能。SOLD功能性可以在共位裝置之間，或跨地理上分散的裝置或數(shù)據(jù)中心之間進(jìn)一步實(shí)施?；谖恢脭?shù)據(jù)、私密性和數(shù)據(jù)安全策略和其他專用需求，廣泛的各種SOLD實(shí)現(xiàn)方式和架構(gòu)是可用的。
人們可以通過傳播環(huán)境的理論模型校準(zhǔn)SOLD—假設(shè)這些因素如地面電導(dǎo)率、電線幾何形狀和建筑物結(jié)構(gòu)被適當(dāng)表征為這種模型的輸入。替代地，通過在傳播環(huán)境中將SOLD移動(dòng)到各種位置，人們可以建立參考或校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集以便以后使用?？梢詤⒖纪ㄟ^GPS、慣性系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、磁羅盤或其他探位和定位系統(tǒng)獲得的絕對(duì)坐標(biāo)系來做出該校準(zhǔn)。充足密度的校準(zhǔn)使得準(zhǔn)確內(nèi)插法能夠覆蓋干擾區(qū)。例如，人們可以將跟蹤區(qū)域或跟蹤環(huán)境細(xì)分成使用Delaunay三角剖分的過程在其頂點(diǎn)放置校準(zhǔn)點(diǎn)的三角形。每個(gè)三角形都定義一個(gè)平面，在該平面內(nèi)已接收參數(shù)例如振幅、振幅差或相位差可以從在該三角形的頂點(diǎn)的值容易地內(nèi)插。替代地，可以用在校準(zhǔn)點(diǎn)之間的線性內(nèi)插法表征穿過傳播環(huán)境的路徑，以便允許沿相同的相對(duì)路徑的未來引導(dǎo)。該途徑對(duì)例如校準(zhǔn)慣性定位系統(tǒng)是有吸引力的。盡管SOLD不能提供絕對(duì)位置，但其可以確定該裝置何時(shí)已返回較早位置和定向，允許自從該單元最后在該相對(duì)位置的時(shí)間可以在加速計(jì)或陀螺儀中累積的任意漂移被識(shí)別并消除。另外，SOLD可以提供關(guān)于已校準(zhǔn)路徑的相對(duì)引導(dǎo)，即使已校準(zhǔn)路徑的絕對(duì)位置可以是未知的。這種功能性在包括定位緊急應(yīng)答器或可能在險(xiǎn)境中的其他人的各種應(yīng)用中是有用的。此外，可以通過在相關(guān)城市區(qū)域、建筑物、設(shè)施或其他跟蹤環(huán)境中或周圍放置低功率傳輸信標(biāo)來補(bǔ)充一般可用的AM廣播信號(hào)或其他機(jī)會(huì)信號(hào)，以便進(jìn)一步增強(qiáng)可跟蹤信號(hào)的可用性。在標(biāo)題為“用于近場(chǎng)電磁測(cè)距的系統(tǒng)和方法(System And Method ForNear-Field Electromagnetic Ranging) ” 的共同受讓的美國(guó)專利 No. 6, 963, 301 中更完整描述了這種補(bǔ)充傳輸信標(biāo)，該專利的披露的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。在一個(gè)實(shí)施方案中，SOLD可以根據(jù)時(shí)刻使用不同的參考數(shù)據(jù)信號(hào)特征信息。在AM標(biāo)準(zhǔn)廣播波段中，當(dāng)由于天波傳播因此更遠(yuǎn)信號(hào)變得更強(qiáng)時(shí)，白天傳播狀況可以非常不同于夜晚傳播狀況。為解決該狀況，可以用一組用于白天操作的特征信號(hào)和一組用于夜晚操作的特征信號(hào)來校準(zhǔn)SOLD。當(dāng)在位置檢測(cè)模式操作時(shí)，SOLD可以響應(yīng)于改變傳播狀況在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中在每天預(yù)定時(shí)間存儲(chǔ)的白天和夜晚特征信息之間切換。還可以通過采用在過渡小時(shí)期間取得的多個(gè)數(shù)據(jù)集在白天模式和夜晚模式之間逐漸過渡，并反之亦然。在另一實(shí)施方案中，可以為一年的不同時(shí)間或季節(jié)生成或使用不同的參考數(shù)據(jù)。相似地，由于SOLD在確定位置中典型地采用在多個(gè)頻率的測(cè)量值，因此如果在一個(gè)特定頻率測(cè)量的信號(hào)特征中已發(fā)生充分改變，則SOLD可以關(guān)于信號(hào)特征動(dòng)態(tài)地更新其校準(zhǔn)，該信號(hào)特征關(guān)于通過使用剩余頻率的信號(hào)特征確定的位置在該一個(gè)特定頻率獲得。”常規(guī)RF指紋識(shí)別技術(shù)依靠將常規(guī)的和廣泛使用的頻率(典型地是VHF、UHF或更高)的測(cè)量值與位置相關(guān)。本申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)定位系統(tǒng)在較低頻率操作的獨(dú)特且先前未認(rèn)識(shí)到的優(yōu)點(diǎn)。較低頻率提供優(yōu)良的傳播，包括在障礙物周圍的更優(yōu)穿透和衍射。較長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)具有關(guān)于距離緩慢地并逐漸地變化的相位響應(yīng)。此外，較低頻率、較長(zhǎng)波長(zhǎng)信號(hào)具有延伸到比常規(guī)的且廣泛使用的頻率長(zhǎng)得多的距離的近程區(qū)域。這些因素協(xié)同地組合以便提供比由僅從在常規(guī)較高頻率的性能來推斷可能預(yù)期的性能充分更優(yōu)良的性能。當(dāng)其他定位系統(tǒng)由于數(shù)種原因失敗或變得惡化時(shí)，已披露SOLD可以用來補(bǔ)充該其他定位系統(tǒng)的位置檢測(cè)能力。例如，SOLD可以與GPS系統(tǒng)組合使用。GPS系統(tǒng)當(dāng)其在空地信號(hào)傳播環(huán)境中更優(yōu)。然而，當(dāng)GPS系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)雜環(huán)境例如圖1的環(huán)境100時(shí)，GPS定位跟蹤可能惡化或失敗。組合SOLD-GPS可以提供響應(yīng)于GPS惡化、GPS故障或響應(yīng)于SOLD-GPS進(jìn)入復(fù)雜傳播環(huán)境從GPS模式切換到SOLD模式的故障轉(zhuǎn)移能力。在戶外城市或鄉(xiāng)村校準(zhǔn)期間，GPS可以用來在校準(zhǔn)模式中鑒別點(diǎn)P”因此，如果GPS被干擾或以其他方式失敗，則SOLD將能夠接替。注意其中可以采用已披露SOLD的跟蹤環(huán)境包括特定城市區(qū)域、GPS拒絕地域、森林、荒野、地下或在其內(nèi)和其周圍位置信息可能是希望的或有用的其他戶外區(qū)域。跟蹤環(huán)境還可以是商業(yè)街、商店、超市、超級(jí)商店、精品店、餐廳、公寓、住宅、旅館、會(huì)議中心或在其內(nèi)和其周圍位置信息可能是希望的或有用的其他零售機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)或居住機(jī)構(gòu)。跟蹤環(huán)境還可以是工廠、裝配線、制造中心、倉(cāng)庫、配銷中心、辦公樓實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院、或其他商業(yè)設(shè)施、業(yè)務(wù)設(shè)施或工業(yè)設(shè)施。進(jìn)一步地，跟蹤環(huán)境可以是機(jī)場(chǎng)、汽車租賃設(shè)施、火車站、汽車站，運(yùn)輸場(chǎng)地鐵站、或在其內(nèi)和其周圍位置信息可能是希望的或有用的其他運(yùn)輸設(shè)施。另外，跟蹤環(huán)境可以是博物館、游樂園、體育場(chǎng)、田地、道路、劇院、拱廊建筑物、校園、學(xué)校、或在其內(nèi)和其周圍位置信息可能是希望的或有用的其他教育設(shè)施、娛樂設(shè)施或游樂設(shè)施。在更進(jìn)一步的應(yīng)用中，跟蹤環(huán)境可以是監(jiān)獄、教養(yǎng)所、軍事基地、辦公室、法院、停車場(chǎng)、圖書館、緊急事故響應(yīng)場(chǎng)景、訓(xùn)練設(shè)施、或在其內(nèi)和其周圍位置信息可能是希望的或有用的其他市、縣、州或聯(lián)邦設(shè)施。潛在跟蹤環(huán)境的實(shí)例僅是展示性的，并且不應(yīng)解釋成排斥本發(fā)明應(yīng)用于在其內(nèi)和其周圍位置信息可能是有價(jià)值的更進(jìn)一步的地點(diǎn)。在替代實(shí)施方案中，圖14的IHS1420可以包括確定IHS1420和共位S0LD1400的粗糙位置的粗糙位置檢測(cè)器1470。在一個(gè)實(shí)施方案中，粗糙位置檢測(cè)器1470可以通過使用除SOLD方法學(xué)之外的方法學(xué)確定IHS1420的粗糙位置或近似位置。盡管粗糙位置檢測(cè)器1470在圖14中表示為IHS1420的一部分，但粗糙位置檢測(cè)器1470可以采取許多不同形式并與IHS1420之外的元件協(xié)作，以便確定IHS1420的粗糙位置或跟蹤環(huán)境。粗糙位置檢測(cè)器可以通過其識(shí)別特定跟蹤環(huán)境或粗糙位置的廣泛的各種具體方法是可用的?？梢詤⒖糋PS或其他共位廣域跟蹤系統(tǒng)來識(shí)別跟蹤環(huán)境或粗糙位置。還可以參考WiF1、紫蜂或使用共位無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器的其他無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的MAC地址或其他獨(dú)特識(shí)別信息，或參考由共位移動(dòng)無線系統(tǒng)提供的E911或其他蜂窩位置信息來識(shí)別跟蹤環(huán)境或粗糙位置。可以由用戶通過⑶I輸入來識(shí)別跟蹤環(huán)境或粗糙位置。替代地，IHS1420可以實(shí)施為帶有粗糙位置確定能力的“智能電話”或PDA。這些識(shí)別方法為展示而不是限制的目的提供。緊接著由粗糙位置檢測(cè)器1470確定S0LD1400的粗糙位置，服務(wù)器1450可以選擇對(duì)應(yīng)于該粗糙位置的參考數(shù)據(jù)。在通過以上方法學(xué)中的一種完成粗糙位置檢測(cè)之后，圖14的系統(tǒng)可以從以上所描述的“粗糙位置”模式切換成其中S0LD1400使用已披露SOLD方法學(xué)確定S0LD1400的位置的更細(xì)化位置模式或“精細(xì)位置模式”。圖15示出了可以用作圖3的S0LD300的信息處理系統(tǒng)(IHS) 310的信息處理系統(tǒng)(IHS)。在圖3的特定實(shí)施方案中，IHS310嵌入在S0LD300內(nèi)，并在其中包括⑶1335、校準(zhǔn)管理器314、參考數(shù)據(jù)312和位置檢測(cè)器316。IHS310包括處理器315，該處理器315可以包括多個(gè)核心。IHS310處理、傳遞、通信、修改、存儲(chǔ)或以其他方式處理數(shù)字形式、模擬形式或其他形式的信息。IHS310包括將處理器315經(jīng)內(nèi)存控制器1525和內(nèi)存總線1530連接到系統(tǒng)內(nèi)存325的總線1515。在一個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)內(nèi)存325在處理器315外部。系統(tǒng)內(nèi)存325可以是靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(SRAM)陣列或動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(DRAM)陣列。視頻圖形控制器1535將顯示器340連接到總線1515。IHS310在顯示器340上生成圖形用戶接口(⑶I) 335。非易失性存儲(chǔ)330例如硬盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)硬盤驅(qū)動(dòng)器(SSD)、⑶驅(qū)動(dòng)器、DVD驅(qū)動(dòng)器或其他非易失性存儲(chǔ)連接到總線1515以便向IHS310提供信息的永久存儲(chǔ)。I/O裝置1550例如鍵盤和鼠標(biāo)指示裝置經(jīng)I/O控制器1555和I/O總線1560連接到總線1515。一條或更多條擴(kuò)展總線 1565 例如 USB、IEEE1394 總線、ATA、SATA、PC1、PCIE、DV1、HDMI和其他總線連接到總線1515，以便促進(jìn)外圍設(shè)備和裝置連接到IHS310。網(wǎng)絡(luò)接口適配器1570連接到總線1515，以便使得IHS310能夠有線地或無線地連接到網(wǎng)絡(luò)及其他信息處理系統(tǒng)和裝置。在該實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)接口適配器1570還可以稱為網(wǎng)絡(luò)通信適配器或網(wǎng)絡(luò)適配器。盡管圖15示出了采用處理器315的一個(gè)IHS，但I(xiàn)HS可以采取許多形式。例如，IHS310可以采取便攜式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、桌面計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或其他形狀因數(shù)計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的形式。IHS310可以采取其他形狀因數(shù)，例如平板電腦裝置、平板裝置、游戲裝置、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式電話裝置、通信裝置或包括處理器和存儲(chǔ)器的其他裝置。IHS310在數(shù)字介質(zhì)1575例如⑶、DVD或其他介質(zhì)上包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。數(shù)字介質(zhì)1575包括功能在以上描述的校準(zhǔn)管理器應(yīng)用程序314、位置檢測(cè)器應(yīng)用程序316和參考數(shù)據(jù)312。實(shí)際上，IHS310可以在非易失性存儲(chǔ)330上存儲(chǔ)校準(zhǔn)管理應(yīng)用程序314、位置檢測(cè)器應(yīng)用程序316和參考數(shù)據(jù)312作為校準(zhǔn)管理應(yīng)用程序314’、位置檢測(cè)器應(yīng)用程序316’和參考數(shù)據(jù)312’。非易失性存儲(chǔ)330還存儲(chǔ)操作系統(tǒng)1580 (OPERATING SYS)以便管理IHS310的全部操作。當(dāng)IHS310初始化時(shí)，IHS加載操作系統(tǒng)1580進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)存325以便作為操作系統(tǒng)1580’執(zhí)行。IHS310還加載校準(zhǔn)管理應(yīng)用程序314’、位置檢測(cè)器應(yīng)用程序316’和參考數(shù)據(jù)312’進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)存325作為校準(zhǔn)管理應(yīng)用程序314”、位置檢測(cè)器應(yīng)用程序316’和參考數(shù)據(jù)312”。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，已披露位置檢測(cè)方法學(xué)的方面可以實(shí)施為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的方面可以采取完全硬件實(shí)施方案、完全軟件實(shí)施方案(包括固件、常駐軟件、微代碼等)或?qū)④浖陀布矫娼M合的實(shí)施方案，這些實(shí)施方案都可以在此一般地稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明的方面可以采取計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，例如在具有在其上實(shí)施的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的一種或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品1575?？梢岳靡环N或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是例如但不限于電子、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，或以上的任意合適組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更多具體實(shí)例(非詳盡列表)包括以下內(nèi)容具有一條或多條導(dǎo)線的電氣連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)訪問磁存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EPR0M或閃存存儲(chǔ)器)、光纖、便攜緊湊光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、光存儲(chǔ)裝置、磁存儲(chǔ)裝置或以上的任意合適組合。在該文檔的背景下，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可以容納或存儲(chǔ)程序以便由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與該系統(tǒng)、設(shè)備或裝置一起使用的任意有形介質(zhì)?？梢允褂冒ǖ幌抻跓o線介質(zhì)、有線線路、光纖電纜、RF等或以上的任意合適組合的任意適當(dāng)介質(zhì)傳輸在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上實(shí)施的程序代碼。用于執(zhí)行為本發(fā)明的方面操作的計(jì)算機(jī)程序代碼可以以一種或多種編程語言的任意組合來編寫，該一種或多種編程語目包括面向?qū)ο缶幊陶Z目例如Java、Smal I talk、C++等和常規(guī)過程編程語言例如“C”編程語言或相似編程語言。程序代碼可以在用戶計(jì)算機(jī)上完全地執(zhí)行、在用戶計(jì)算機(jī)上部分地執(zhí)行、作為獨(dú)立軟件包執(zhí)行、在用戶計(jì)算機(jī)上部分地執(zhí)行并在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上部分地執(zhí)行、或在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上完全地執(zhí)行。在后面的情況下，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)的任意類型網(wǎng)絡(luò)連接到用戶計(jì)算機(jī)，或可以做出到外部計(jì)算機(jī)的連接(例如，使用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商通過互聯(lián)網(wǎng))。以下參考根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的方法、設(shè)備(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖展示和/或框圖描述本發(fā)明的方面。將理解圖8、9、10和11流程圖展示和/或框圖的每個(gè)方框、以及在該流程圖展示和/或框圖中的方框的組合可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)施。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以向通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器提供，以便產(chǎn)生機(jī)器，從而使得經(jīng)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)造用于實(shí)施在圖8、9、10和11流程圖和/或框圖方框或多個(gè)方框中所指定的功能/動(dòng)作的措施。這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以弓I導(dǎo)計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備或其他裝置以特定方式運(yùn)作，從而使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令產(chǎn)生包括指令的制品，該指令實(shí)施在流程圖和/或框圖方框或多個(gè)方框中所指定的功能/動(dòng)作。計(jì)算機(jī)程序指令還可以加載到計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備或其他裝置上，以便導(dǎo)致一系列操作步驟在該計(jì)算機(jī)、其他設(shè)備或其他裝置上執(zhí)行以便產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)施過程，從而使得在該計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)施在以下描述的圖8、9、10和11的流程圖中所指定的功能/動(dòng)作。圖8、9、10和11的流程圖展示了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案執(zhí)行位置檢測(cè)的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)方式的架構(gòu)、功能性和操作。在這點(diǎn)上，在圖8、9、10和11的流程圖中的每個(gè)方框可以表示包括用于實(shí)施所指定邏輯功能的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令的代碼的模塊、分段或部分。還應(yīng)注意在一些替代實(shí)現(xiàn)方式中，在方框中提到的功能可以以在圖8、9、10和11中提到的順序之外的順序發(fā)生。例如，相繼示出的兩個(gè)方框可以實(shí)際上基本同時(shí)執(zhí)行，或該方框可以有時(shí)以顛倒順序執(zhí)行，取決于所包括的功能性。還將認(rèn)識(shí)到圖8、9、10和11的每個(gè)方框和在框圖和/或流程圖展示中的方框的組合可以由執(zhí)行具體功能或動(dòng)作的基于專用硬件的系統(tǒng)，或?qū)Ｓ糜布陀?jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)施。在此所使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施方案，并且不旨在限制本發(fā)明。如在此所用，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”旨在同樣包括復(fù)數(shù)形式，除概念以其他方式清晰表明之外。將進(jìn)一步理解當(dāng)在本說明中使用時(shí)，術(shù)語“包括”指定已陳述特征、整體、步驟、操作、元素和/或部件的存在，但不排斥一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元素、部件和/或其組合的存在或添加。在以下權(quán)利要求中的所有措施或步驟加功能元素的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作和等效都旨在包括用于按具體要求和其他所要求元素組合執(zhí)行功能的任意結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作。本發(fā)明的描述已為展示和描述目的呈現(xiàn)，但不旨在將本發(fā)明詳盡或限于所披露的形式。許多修改和變化將在不背離本發(fā)明的范疇和精神的情況下對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員明顯。挑選并描述這些實(shí)施方案以便最優(yōu)地解釋本發(fā)明的原理及實(shí)踐應(yīng)用，并使得本領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能夠用適合預(yù)期的特定用途的各種修改來為各種實(shí)施方案理解本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.ー種確定位置的方法，包括 由接收器接收在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該接收器被配置成在該擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)； 由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征以便提供信號(hào)特征信息；以及 將該信號(hào)特征信息與參考數(shù)據(jù)比較以便確定該接收器的當(dāng)前位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該信號(hào)分量是該RF機(jī)會(huì)信號(hào)的水平極化、垂直極化和徑向極化之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該信號(hào)特征是該RF機(jī)會(huì)信號(hào)的電場(chǎng)的特征。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該信號(hào)特征是該RF機(jī)會(huì)信號(hào)的磁場(chǎng)的特征。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該信號(hào)特征是振幅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該RF機(jī)會(huì)信號(hào)在該接收器展現(xiàn)第一和第二信號(hào)分量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中檢測(cè)步驟包括由該接收器檢測(cè)該第一信號(hào)分量的第一信號(hào)特征和該第二信號(hào)分量的第二信號(hào)特征。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)ー步包括 從該第一和第二信號(hào)特征確定信號(hào)特征比較信息；以及 將該信號(hào)特征比較信息與參考數(shù)據(jù)比較，以便確定該接收器的當(dāng)前位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該參考數(shù)據(jù)包括在傳播環(huán)境內(nèi)特定位置的在感興趣頻段中多個(gè)不同頻率中的每個(gè)的信號(hào)特征信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該參考數(shù)據(jù)進(jìn)一歩包括在傳播環(huán)境內(nèi)的多個(gè)不同位置中的每個(gè)的不同信號(hào)特征信息和對(duì)應(yīng)位置信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該參考數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)刻變化。
12.ー種確定位置的方法，包括 由接收器接收在該接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的第一無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該第一 RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該接收器被配置成在該擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)的當(dāng)前位置接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)； 由該接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征以便提供信號(hào)特征信息；以及 由參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)來存儲(chǔ)該信號(hào)特征信息和指定該接收器的當(dāng)前位置的對(duì)應(yīng)位置信息，因此向該參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供參考數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中該第一RF機(jī)會(huì)信號(hào)是多個(gè)RF機(jī)會(huì)信號(hào)之一，每個(gè)RF機(jī)會(huì)信號(hào)都展現(xiàn)感興趣波段內(nèi)的不同頻率，并由傳播環(huán)境擾亂。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，該方法進(jìn)ー步包括 為每個(gè)RF機(jī)會(huì)信號(hào)在其相對(duì)應(yīng)的不同頻率重復(fù)接收、檢測(cè)和存儲(chǔ)步驟，因此在該接收器的當(dāng)前位置為該RF機(jī)會(huì)信號(hào)中的每個(gè)在其相對(duì)應(yīng)不同頻率提供包括相對(duì)應(yīng)信號(hào)特征信息的參考數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)ー步包括 將該接收器移動(dòng)到多個(gè)位置并在每個(gè)位置重復(fù)接收、檢測(cè)和存儲(chǔ)步驟，以建立該參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以便包括帶有多個(gè)位置中每個(gè)位置的對(duì)應(yīng)位置信息的信號(hào)特征信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)ー步包括詢問用戶以便確定該用戶是否希望為先前沒有實(shí)行校準(zhǔn)的傳播環(huán)境校準(zhǔn)該位置檢測(cè)器。
17.—種確定位置的方法,包括 由移動(dòng)接收器從服務(wù)器檢索將多個(gè)位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征關(guān)聯(lián)的參考數(shù)據(jù)； 由該移動(dòng)接收器從固定發(fā)射器接收無線電頻率(RF)信號(hào)，該RF信號(hào)在該移動(dòng)接收器展現(xiàn)信號(hào)分量； 由該移動(dòng)接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征，因此提供信號(hào)特征信息； 將該信號(hào)特征信息與該參考數(shù)據(jù)比較以便確定該移動(dòng)接收器的當(dāng)前位置； 其中由該移動(dòng)接收器接收無線電頻率(RF)信號(hào)進(jìn)ー步包括由該移動(dòng)接收器接收在該移動(dòng)接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該移動(dòng)接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該移動(dòng)接收器被適配成在該擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該信號(hào)分量是該RF機(jī)會(huì)信號(hào)的水平極化、垂直極化和徑向極化之一。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該信號(hào)特征是該RF機(jī)會(huì)信號(hào)的電場(chǎng)的特征。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該信號(hào)特征是該RF機(jī)會(huì)信號(hào)的磁場(chǎng)的特征。
21.ー種確定位置的方法，包括 由移動(dòng)接收器接收在該移動(dòng)接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)； 由該移動(dòng)接收器檢測(cè)該信號(hào)分量的信號(hào)特征； 由該移動(dòng)接收器向服務(wù)器傳輸該信號(hào)特征； 由該服務(wù)器將該信號(hào)特征與參考數(shù)據(jù)比較，該參考數(shù)據(jù)將多個(gè)位置與相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)特征相關(guān)；以及 由該服務(wù)器從該比較步驟確定該移動(dòng)接收器的位置，因此提供該移動(dòng)接收器的已確定位置； 其中由該移動(dòng)接收器接收無線電頻率(RF)信號(hào)進(jìn)ー步包括由該移動(dòng)接收器接收在該移動(dòng)接收器展現(xiàn)信號(hào)分量的無線電頻率(RF)機(jī)會(huì)信號(hào)，該RF機(jī)會(huì)信號(hào)由該移動(dòng)接收器的傳播環(huán)境內(nèi)的擾亂體擾亂，該移動(dòng)接收器被適配成在該擾亂體的近場(chǎng)范圍內(nèi)接收該RF機(jī)會(huì)信號(hào)。
全文摘要
一種可以位于帶有多個(gè)RF信號(hào)障礙物的復(fù)雜無線電傳播環(huán)境中的機(jī)會(huì)信號(hào)定位裝置(SOLD)從遠(yuǎn)距發(fā)射器接收RF信號(hào)。來自該遠(yuǎn)距發(fā)射器的該RF信號(hào)與在該SOLD局部的傳播環(huán)境中的障礙物相互作用。局部障礙物擾亂該RF信號(hào)，導(dǎo)致該RF信號(hào)在復(fù)雜無線電傳播環(huán)境中展現(xiàn)近場(chǎng)行為。該SOLD接收該局部擾亂信號(hào)。該SOLD檢測(cè)該接收信號(hào)的RF信號(hào)分量的信號(hào)特征并將這些信號(hào)特征與在參考數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的參考數(shù)據(jù)比較，以便確定該SOLD的當(dāng)前位值。
文檔編號(hào)G01S5/02GK103038662SQ201180036689
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者漢斯·G·尚茨, 阿爾弗雷得·H·倫登, 埃里克·A·理查茲, 羅伯特·E·德皮爾 申請(qǐng)人:Q－Track股份有限公司