優(yōu)先權(quán)要求

本申請(qǐng)要求提交于2015年2月4日的美國專利申請(qǐng)14/613,912的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用而并入于此。

背景技術(shù)：

本說明書涉及對(duì)無線信號(hào)(例如，射頻信號(hào))源進(jìn)行定位。

全球定位系統(tǒng)(gps)是向用戶裝置提供位置、導(dǎo)航和定時(shí)服務(wù)的基于衛(wèi)星的系統(tǒng)的示例。例如，gps系統(tǒng)可以由諸如智能手機(jī)或?qū)Ш絻x等的手持式裝置中的gps接收器訪問，以確定手持式裝置的地理坐標(biāo)。gps接收器可以獲得gps接收器和gps衛(wèi)星之間的距離的測(cè)量，并且使用該距離測(cè)量來確定gps接收器的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一般方面，檢測(cè)源裝置所生成的無線信號(hào)，并使用所檢測(cè)到的無線信號(hào)來確定該源裝置的位置。

在一些方面，無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)包括分布在地理區(qū)域上的不同位置處的無線傳感器裝置。該無線傳感器裝置被配置為被動(dòng)地監(jiān)測(cè)所述地理區(qū)域中的無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。各無線傳感器裝置被配置為從所述地理區(qū)域中的移動(dòng)裝置接收裝置信號(hào)。所述裝置信號(hào)是所述移動(dòng)裝置為了發(fā)送至基站而根據(jù)無線通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所格式化的信號(hào)。各無線傳感器裝置還被配置為從同步源接收基準(zhǔn)信號(hào)；基于所述裝置信號(hào)和所述基準(zhǔn)信號(hào)來生成到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)；以及從所述無線傳感器裝置發(fā)送所述到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)。所述無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)被配置為接收所述到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)，并且基于對(duì)三個(gè)以上的所述無線傳感器裝置所生成的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)的分析來識(shí)別所述移動(dòng)裝置的位置。

在一些方面，向分布在地理區(qū)域上的不同位置處的無線傳感器裝置發(fā)送同步信號(hào)。所述無線傳感器裝置被配置為被動(dòng)地監(jiān)測(cè)所述地理區(qū)域中的無線信號(hào)。所述無線傳感器裝置響應(yīng)于接收到所述同步信號(hào)來收集無線源信號(hào)。各無線源信號(hào)包括來自所述地理區(qū)域中的無線源的射頻發(fā)送(rf)發(fā)送。各無線源信號(hào)是由各個(gè)無線傳感器裝置在所述同步信號(hào)所指示的時(shí)間檢測(cè)到的。所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)接收無線源信號(hào)并且識(shí)別所述地理區(qū)域中的無線源的位置。所述位置是基于使三個(gè)以上的不同的無線頻譜檢查裝置所收集到的無線源信號(hào)互相關(guān)來識(shí)別的。

在以下附圖和說明書中詳細(xì)闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)說明書和附圖以及權(quán)利要求書，其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。

附圖說明

圖1是示出可以識(shí)別無線源的位置的示例性無線頻譜分析系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出可以識(shí)別無線源的位置的示例性無線頻譜分析系統(tǒng)的架構(gòu)的框圖。

圖3是示出無線傳感器裝置的示例性分布的框圖。

圖4是示出與無線傳感器裝置相關(guān)聯(lián)的示例性頻譜檢查(si)信息的框圖。

圖5是示出與無線傳感器裝置相關(guān)聯(lián)的示例si信息的另一框圖。

圖6是示出示例性無線傳感器裝置的框圖。

圖7是示出無線傳感器裝置的示例性si信號(hào)路徑的框圖。

圖8是示出無線傳感器裝置的另一示例性si信號(hào)路徑的框圖。

圖9是示例性無線傳感器裝置的俯視圖。

圖10是圖9的示例性無線傳感器裝置900的天線910a～910d的示例性天線輪廓的俯視圖。

圖11是另一示例性無線傳感器裝置的俯視圖。

圖12是示出無線傳感器裝置的示例性應(yīng)用的框圖。

圖13是示出用以識(shí)別蜂窩連接裝置的位置的示例性技術(shù)的框圖。

圖14是示出用以識(shí)別蜂窩連接裝置的位置的另一示例性技術(shù)的框圖。

圖15是示出示例性無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)的框圖。

圖16是示出用以識(shí)別rf源的位置的示例性技術(shù)的框圖。

圖17是示出示例性無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)的框圖。

圖18是示出信號(hào)的多個(gè)路徑的框圖。

圖19是示出作為多路徑效應(yīng)的結(jié)果的多個(gè)互相關(guān)峰值的圖。

圖20是示出多個(gè)小區(qū)中的無線傳感器裝置的示例性分布的框圖。

圖21是示出基于衛(wèi)星信號(hào)的示例性同步源的框圖。

各個(gè)附圖中的相同附圖標(biāo)記表示相同元件。

具體實(shí)施方式

在這里描述的一些方面中，使用與公共同步源同步的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)來識(shí)別射頻(rf)源的位置。在一些實(shí)現(xiàn)中，傳感器網(wǎng)絡(luò)被動(dòng)地檢測(cè)該源所發(fā)送的信號(hào)。例如，該源可以是訪問蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無線服務(wù)的移動(dòng)裝置，并且該移動(dòng)裝置的位置可以使用并非蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一部分的傳感器來識(shí)別。在一些情況下，(不是蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一部分的)傳感器檢測(cè)從移動(dòng)裝置向(是蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一部分的)蜂窩基站發(fā)送的信號(hào)，并且移動(dòng)裝置的位置根據(jù)所檢測(cè)到的信號(hào)以及來自同步源的信息來識(shí)別。在一些實(shí)現(xiàn)中，同步源可以是基站(例如，發(fā)射同步或廣播信道的基站)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)定時(shí)基準(zhǔn)、生成gnss兼容的定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)的地基發(fā)射器、攜帶精確的定時(shí)基準(zhǔn)的其它廣播rf信號(hào)、或它們的組合。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)包括由一組無線傳感器裝置所形成的傳感器網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)現(xiàn)中，傳感器裝置根據(jù)無線通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來檢測(cè)從源發(fā)送的信號(hào)。例如，盡管傳感器裝置本身不是蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一部分，但是傳感器裝置可以檢測(cè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中所交換的信號(hào)。傳感器裝置所檢測(cè)到的信號(hào)可以包括被源進(jìn)行格式化以與蜂窩基站、wi-fi接入點(diǎn)或其它無線資源提供方進(jìn)行無線通信的信號(hào)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，該組傳感器裝置可以放置在具有已知坐標(biāo)的地理區(qū)域中。各傳感器裝置可以接收并同步到該區(qū)域中的可用無線服務(wù)。在一些情況下，各傳感器裝置可以具有用于從定時(shí)同步源接收同步信號(hào)以進(jìn)行坐標(biāo)定位并獲得精確定時(shí)的接收器。例如，傳感器裝置可以具有集成的gnss接收器。在一些情況下，同步信號(hào)可以是無線網(wǎng)絡(luò)廣播信號(hào)(例如，蜂窩下行鏈路幀或時(shí)隙邊界)、gnss定時(shí)基準(zhǔn)、生成gnss兼容的定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)的地基發(fā)射器、或者提供網(wǎng)絡(luò)定時(shí)同步的其它信號(hào)。

可以根據(jù)環(huán)境和信號(hào)強(qiáng)度，通過傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一些或所有傳感器來接收目標(biāo)信號(hào)。該目標(biāo)信號(hào)是由要定位的目標(biāo)rf信號(hào)源所發(fā)送的信號(hào)。目標(biāo)信號(hào)的示例包括移動(dòng)裝置(智能手機(jī)、移動(dòng)終端等)通過蜂窩或wi-fi/藍(lán)牙(bluetooth)所發(fā)送的rf信號(hào)、靜止或移動(dòng)的rf干擾源、未知或偽造的蜂窩基站、rf頻譜的非法用戶(業(yè)余無線電)、或者目標(biāo)信號(hào)源所發(fā)送的其它信號(hào)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，各傳感器裝置可以測(cè)量目標(biāo)信號(hào)相對(duì)于定時(shí)同步源所提供的同步信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，并且傳感器裝置各自可以從傳感器網(wǎng)絡(luò)公共的定時(shí)同步源訪問同步信號(hào)。可以將來自各傳感器裝置的信息發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是集中處理引擎或網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中心(noc)。在一些情況下，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)(例如，ip網(wǎng)絡(luò)或其它類型的通信系統(tǒng))來接收到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以將來自各傳感器的測(cè)量與各傳感器的已知坐標(biāo)和定時(shí)源(在無線網(wǎng)絡(luò)定時(shí)源的情況下)的已知坐標(biāo)相結(jié)合，并形成非線性方程以計(jì)算目標(biāo)信號(hào)源的未知位置。圖13～20以及相關(guān)聯(lián)的描述提供了示例性實(shí)現(xiàn)的附加詳情。

在一些情況下，傳感器裝置的到達(dá)時(shí)間測(cè)量可能具有可能會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)源定位錯(cuò)誤的誤差。在測(cè)量中包括更多的傳感器或者重復(fù)測(cè)量多次，然后對(duì)測(cè)量結(jié)果求平均，這樣可以減小誤差。

在一些實(shí)現(xiàn)中，這里描述的主題事項(xiàng)可以以能夠提供技術(shù)優(yōu)勢(shì)的各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，無線傳感器裝置可以是低成本裝置。因此，區(qū)域中部署的無線傳感器裝置的數(shù)量可以顯著高于同一區(qū)域中的基站數(shù)量。結(jié)果，定位的精度可以高得多。另外，無線傳感器裝置不是蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一部分，因此可以用于確定包括不是移動(dòng)裝置(例如，微波爐、無線電裝置等)的無線源的任何種類的源的位置。

在這里描述的一些方面中，在空間和時(shí)間上對(duì)無線信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。例如，可以從在地理區(qū)域中的各個(gè)位置處并行工作的多個(gè)無線傳感器裝置來聚集無線信號(hào)的參數(shù)。該地理區(qū)域可以相對(duì)較小或較大(例如，具有范圍從數(shù)十或數(shù)百米到數(shù)千米的半徑)，并且一般可以表示任何關(guān)注區(qū)域(例如，建筑物、城市街區(qū)、管轄區(qū)、人群、行業(yè)等)。在一些情況下，聚集的數(shù)據(jù)可以促進(jìn)對(duì)頻譜使用的真實(shí)且全面的分析，并且提供對(duì)地理區(qū)域中的無線頻譜和其它資源的利用和質(zhì)量的了解。

在一些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)測(cè)并分析根據(jù)各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)所格式化的無線信號(hào)。例如，無線傳感器裝置可以監(jiān)測(cè)并分析如下的通信標(biāo)準(zhǔn)：諸如全球移動(dòng)系統(tǒng)(gsm)和gsm演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)率(edge)或egprs等的2g標(biāo)準(zhǔn)；諸如碼分多址(cdma)、通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(umts)和時(shí)分同步碼分多址(td-scdma)等的3g標(biāo)準(zhǔn)；諸如長期演進(jìn)(lte)和高級(jí)lte(lte-a)等的4g標(biāo)準(zhǔn)；諸如ieee802.11等的無線局域網(wǎng)(wlan)或wifi標(biāo)準(zhǔn)、藍(lán)牙、近場(chǎng)通信(nfc)和毫米通信；以及這些無線通信標(biāo)準(zhǔn)中的多個(gè)或其它類型的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。在一些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)測(cè)并分析其它類型的無線通信(例如，非標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)和通信協(xié)議)。

在一些情況下，無線頻譜使用數(shù)據(jù)和相關(guān)信息可以由各種實(shí)體收集或者被提供至(例如，出售、訂閱、共享或以其它方式提供至)各種實(shí)體。例如，無線頻譜使用數(shù)據(jù)可以由政府機(jī)構(gòu)或監(jiān)管當(dāng)局(例如，聯(lián)邦通信委員會(huì)(fcc)等)、標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織(例如，第三代合作伙伴計(jì)劃(3gpp)、電氣電子工程師協(xié)會(huì)(ieee)等)、頻譜權(quán)所有者和被許可方、無線服務(wù)提供商、無線裝置和芯片制造商和供應(yīng)商、無線服務(wù)的終端用戶、或其它實(shí)體使用。

無線頻譜使用數(shù)據(jù)和相關(guān)信息可以用于各種目的。例如，政府機(jī)構(gòu)或監(jiān)管當(dāng)局可以使用該信息來更好地調(diào)節(jié)、控制和強(qiáng)制實(shí)施所分配或未分配的頻譜使用權(quán)；標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織可以使用該信息來選擇工作頻率并開發(fā)用以(例如，通過利用負(fù)載不高的頻帶并對(duì)擁塞的頻帶進(jìn)行卸載)使頻率負(fù)載均衡的標(biāo)準(zhǔn)；以及服務(wù)提供商可以使用該信息來優(yōu)化或以其它方式改善系統(tǒng)硬件、軟件、服務(wù)或基礎(chǔ)設(shè)施。

利用更精確且更全面的頻譜使用數(shù)據(jù)，可以設(shè)計(jì)有針對(duì)性的方案來改善無線頻譜和其它資源的利用。在一些情況下，基于頻譜權(quán)所有方和被許可方或者無線服務(wù)提供商所擁有或進(jìn)行工作的頻帶的利用和質(zhì)量，這些頻譜權(quán)所有方和被許可方或者無線服務(wù)提供商可以設(shè)計(jì)、修改或以其它方式管理自身的頻譜使用。例如，鑒于特定地理位置經(jīng)受大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)這一知識(shí)，無線服務(wù)提供商可以添加基站或者修改小區(qū)配置(例如，調(diào)節(jié)頻率復(fù)用方案)以適應(yīng)該地理位置中的大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。作為另一示例，鑒于一天中的特定時(shí)間與其它時(shí)間相比經(jīng)受更大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)這一知識(shí)，無線服務(wù)提供商可以設(shè)計(jì)用于鼓勵(lì)高峰時(shí)間以外的時(shí)間內(nèi)使用的促銷或策略。

在一些示例中，無線頻譜分析系統(tǒng)包括多個(gè)無線傳感器裝置和數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)。無線傳感器裝置可以分布在地理區(qū)域內(nèi)的各個(gè)位置。無線傳感器裝置可以監(jiān)測(cè)并分析各個(gè)位置處的rf頻譜，并將信息發(fā)送至數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)可以用作聚集、編譯并分析從無線傳感器裝置發(fā)送來的信息的中央后端系統(tǒng)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線頻譜分析系統(tǒng)以及個(gè)體無線傳感器裝置可以在頻域、時(shí)域或兩者中進(jìn)行各種類型的分析。例如，無線傳感器裝置可以在頻域、時(shí)域或兩者中分析無線頻譜。在一些情況下，無線傳感器裝置被配置為基于所檢測(cè)到的信號(hào)來確定帶寬、功率譜密度或其它頻率屬性。在一些情況下，無線傳感器被配置為進(jìn)行解調(diào)或其它操作以從時(shí)域中的無線信號(hào)提取內(nèi)容(例如，無線信號(hào)中所包括的信令信息(例如，前導(dǎo)碼、同步信息、信道條件指示、wifi網(wǎng)絡(luò)的ssid/mac地址))。在一些情況下，無線傳感器裝置被配置為基于(例如來自無線源的)目標(biāo)信號(hào)和(例如來自同步源的)同步信號(hào)來檢測(cè)到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)。

在一些示例中，無線頻譜分析系統(tǒng)基于來自裝置的頻譜使用數(shù)據(jù)來提供頻譜使用報(bào)告。可以將頻譜使用報(bào)告提供給用戶(例如，通過用戶接口)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中(例如，為了分析或存檔目的)，發(fā)送至訂閱方或其它實(shí)體(例如，政府機(jī)構(gòu)或監(jiān)管當(dāng)局、標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織、頻譜權(quán)所有方和被許可方、無線服務(wù)提供商等)，或者以其它方式輸出。在一些情況下，頻譜使用報(bào)告可以包括文本、數(shù)據(jù)、表格、圖表、圖形或無線頻譜使用的其它表示。

在一些示例中，頻譜使用報(bào)告可以包括頻域信息、時(shí)域信息、空間域信息、或者這些信息與從分析無線傳感器裝置所檢測(cè)到的無線信號(hào)中所獲得的其它知識(shí)的組合。頻譜使用報(bào)告可以包括基于來自不同位置的所有多個(gè)無線傳感器裝置的數(shù)據(jù)的全局信息和更高級(jí)別的知識(shí)。例如，頻譜使用報(bào)告可以包括針對(duì)時(shí)間或空間的趨勢(shì)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、模式、覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)性能或其它信息。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以基于特定用戶或?qū)嶓w的業(yè)務(wù)、偏好或其它屬性來定制或自定義頻譜使用報(bào)告。

在一些示例中，可以在地理區(qū)域內(nèi)的區(qū)別位置處使用大量無線傳感器裝置以并行監(jiān)測(cè)各區(qū)別位置處的無線信號(hào)。因此，可以同時(shí)或者在重疊時(shí)間段內(nèi)檢查各個(gè)位置處的rf信號(hào)，這樣可以提供該地理區(qū)域內(nèi)的無線信號(hào)的更精確且更全面的檢查。在一些情況下，無線傳感器裝置例如通過針對(duì)寬頻率范圍“收聽”或“觀察”rf信號(hào)并且處理這些無線傳感器裝置所檢測(cè)到的rf信號(hào)，來被動(dòng)地監(jiān)測(cè)這些無線傳感器裝置各自的位置處的無線信號(hào)?？赡艽嬖跊]有檢測(cè)到rf信號(hào)的時(shí)間，并且在無線傳感器裝置的本地環(huán)境中檢測(cè)到rf信號(hào)時(shí)，該裝置可以(例如，間或地或連續(xù)地)處理這些rf信號(hào)。

在許多情況下，無線傳感器裝置可以檢測(cè)由其它實(shí)體或系統(tǒng)或者在其它實(shí)體或系統(tǒng)之間(例如，在特定頻率或頻率集合上)發(fā)送來的無線信號(hào)、或者通過自然現(xiàn)象發(fā)送來的無線信號(hào)。這些無線信號(hào)的源、目的地、上下文和性質(zhì)可以改變。因此，無線傳感器可以監(jiān)測(cè)各種系統(tǒng)、實(shí)體或現(xiàn)象的無線頻譜使用，并且這里描述的系統(tǒng)不限于監(jiān)測(cè)任何特定類型或種類的系統(tǒng)或協(xié)議。

在一些情況下，無線傳感器裝置可以被實(shí)現(xiàn)為成本相對(duì)低、緊湊且輕量的裝置。在一些情況下，小型化和便攜性可以擴(kuò)大無線頻譜分析系統(tǒng)的適用性并且增強(qiáng)其靈活性。在一些情況下，無線傳感器裝置可以放置于或者連接至蜂窩系統(tǒng)的微微/毫微微小區(qū)盒、wifi接入點(diǎn)或基站、交通工具、路由器、移動(dòng)裝置(例如，智能手機(jī)、平板電腦等)、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)(例如，機(jī)器對(duì)機(jī)器(m2m))模塊、線纜調(diào)制解調(diào)器盒、家庭用具電子盒(例如，tv、調(diào)制解調(diào)器、dvd、視頻游戲站、膝上型電腦、廚房用具、打印機(jī)、照明器具、電話、時(shí)鐘、調(diào)溫器、火災(zāi)檢測(cè)單元、co2檢測(cè)單元等)、或其它地方。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置可以現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原始數(shù)據(jù)(例如，所檢測(cè)到的rf信號(hào))進(jìn)行計(jì)算和分析，以提取相關(guān)信息的摘要(例如，頻譜使用參數(shù))。在一些實(shí)現(xiàn)中，代替向數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)發(fā)送原始數(shù)據(jù)，無線傳感器裝置發(fā)送從原始數(shù)據(jù)提取出的摘要，這樣可以減少數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、降低功耗(在適用情況下可以延長電池壽命)并且提供其它優(yōu)點(diǎn)。在一些情況下，可以例如根據(jù)請(qǐng)求或者在其它情況下將原始數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置和數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)之間的通信例如可以基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(ip)傳輸或者其它標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，從而可以提供更高效的數(shù)據(jù)傳輸。一般來說，可以隨時(shí)從無線傳感器裝置向數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)發(fā)送消息。例如，該發(fā)送可以由所檢測(cè)到的rf頻譜的使用觸發(fā)、由來自數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)的請(qǐng)求發(fā)起、根據(jù)預(yù)定安排或周期性間隔發(fā)送、或者采用其它方式。在一些情況下，聚集系統(tǒng)可以請(qǐng)求來自特定無線傳感器裝置的數(shù)據(jù)。

在一些示例中，可以從后端系統(tǒng)部署并控制無線傳感器裝置。例如，無線傳感器裝置可以在不要求現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員對(duì)該裝置進(jìn)行操作的情況下進(jìn)行工作。在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)或其它類型的中央控制系統(tǒng)可以執(zhí)行控制操作，以例如配置并升級(jí)無線傳感器裝置。在一些情況下，控制系統(tǒng)可以請(qǐng)求配置信息或者在任何特定的無線傳感器裝置上運(yùn)行內(nèi)部測(cè)試。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線頻譜分析系統(tǒng)可以識(shí)別無線信號(hào)源的位置。例如，無線傳感器裝置可以檢測(cè)目標(biāo)源所發(fā)送的目標(biāo)信號(hào)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)包括用于分析來自無線傳感器裝置的數(shù)據(jù)以確定目標(biāo)源的位置的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

圖1是示出可以識(shí)別無線源的位置的示例性無線頻譜分析系統(tǒng)100的框圖。圖1所示的示例性無線頻譜分析系統(tǒng)100包括無線傳感器裝置110和數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115的網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，多個(gè)(例如，數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)或數(shù)千個(gè))無線傳感器裝置110可以分布在包含一個(gè)或多個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)小區(qū)105的地理區(qū)域中，其中在各小區(qū)105中具有多個(gè)無線傳感器裝置110。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置110可以分布在其它地理區(qū)域(例如，不包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域)中。無線傳感器裝置110可以彼此相同或相似，或者無線頻譜分析系統(tǒng)100可以包括各種不同的無線傳感器裝置110。

如圖1所示，各小區(qū)105包括一個(gè)或多個(gè)基站120，其中，該一個(gè)或多個(gè)基站120與蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如，蜂窩語音網(wǎng)絡(luò)、蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等)中的用戶設(shè)備(例如，蜂窩電話等)相互作用。各小區(qū)105通常包括單個(gè)基站120。通常，地理區(qū)域中的基站的密度是基于期望的小區(qū)覆蓋范圍來確定的，并且是在小區(qū)規(guī)劃階段計(jì)算出的，因此一旦部署了基礎(chǔ)設(shè)施，則該密度保持相對(duì)固定。

基站120通常向廣泛區(qū)域內(nèi)(例如，在整個(gè)小區(qū)105內(nèi))的移動(dòng)裝置提供無線服務(wù)。如此，基站120需要足夠的功率來在相對(duì)大的區(qū)域內(nèi)發(fā)送信號(hào)，以例如提供令人滿意的小區(qū)覆蓋范圍。基站通常使用具有10瓦至100瓦或更大的數(shù)量級(jí)的功耗的高功率處理器或高功率組件的陣列，并且可能需要冷卻系統(tǒng)來維持基站的工作溫度。由于這些原因和其它原因，基站經(jīng)常是大型昂貴系統(tǒng)。例如，蜂窩基站經(jīng)常包括安裝在塔上的多個(gè)天線和塔的基部附近的具有電子器件的建筑物，并且在一些情況下，蜂窩基站的成本可能在$100000至$1000000以上的范圍。

在所示的示例中，無線傳感器裝置110向數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115提供數(shù)據(jù)。例如，無線傳感器裝置110可以通過ip網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)或其它通信系統(tǒng)來向數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115發(fā)送消息(例如，ip包、以太網(wǎng)幀等)。例如，除了基站120所支持的蜂窩網(wǎng)絡(luò)以外(或者包括蜂窩網(wǎng)絡(luò))，無線頻譜分析系統(tǒng)100可以利用現(xiàn)有通信和電力基礎(chǔ)設(shè)施(例如，公共網(wǎng)絡(luò)、私有網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)等)。

示例性無線傳感器裝置110可以是各自監(jiān)測(cè)并分析本地區(qū)域中的無線信號(hào)的模塊化或獨(dú)立裝置。在一些情況下，無線傳感器裝置110被動(dòng)地與蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，而例如不(例如，向用戶設(shè)備)提供蜂窩服務(wù)，不使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無線電資源，不支持基站120的操作，或者不以其它方式作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的組件而工作。無線傳感器裝置110可以包括用于檢測(cè)并分析無線信號(hào)的專用硬件(例如，定制電路、定制芯片組等)和專用軟件(例如，信號(hào)處理和分析算法)。

在一些情況下，無線傳感器裝置110以低功耗(例如，平均約為0.1或0.2瓦以下)進(jìn)行工作，并且它們可以相對(duì)較小且廉價(jià)。在一些情況下，各個(gè)無線傳感器裝置可以小于典型的個(gè)人計(jì)算機(jī)或膝上型計(jì)算機(jī)，并且可以在各種環(huán)境下進(jìn)行工作。在一些情況下，無線傳感器裝置是可以安裝在辦公空間中、城市基礎(chǔ)設(shè)施上、住宅區(qū)中、交通工具上或其它位置中的模塊化便攜式緊湊裝置。在一些情況下，無線傳感器裝置可以以不到$100制造而成，盡管實(shí)際成本將發(fā)生變化。

在圖1所示的示例中，無線傳感器裝置110在地理上比基站120分布得更為密集。如此，在一些情況下，無線傳感器裝置110可以以較高的定位分辨率和精度來檢查無線頻譜。作為特定示例，1000個(gè)無線傳感器裝置110可以放置在城市內(nèi)的各個(gè)位置，其中各小區(qū)105的各區(qū)域內(nèi)具有約50個(gè)無線傳感器裝置110，盡管實(shí)際數(shù)量將針對(duì)個(gè)體應(yīng)用而發(fā)生變化。各無線傳感器裝置110駐留于區(qū)別位置(即，物理上與其它無線傳感器裝置110的位置可區(qū)分開的位置)。

地理區(qū)域中的無線傳感器裝置110的密度可以例如基于該地理區(qū)域的面積、人口、位置或其它因素來確定。例如，在一些情況下，市區(qū)的無線傳感器裝置110的密度可以高于郊區(qū)的無線傳感器裝置110的密度。在一些情況下，由于示例性無線傳感器裝置110的成本相對(duì)低和尺寸較小，因此其可以分布在小區(qū)105或其它關(guān)注區(qū)域的各處，以提供用于監(jiān)測(cè)并分析整個(gè)區(qū)域各處的無線頻譜使用的更為經(jīng)濟(jì)的解決方案。

在一些情況下，可以在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和管理方面的靈活度高的情況下實(shí)現(xiàn)無線頻譜分析系統(tǒng)100。例如，無線傳感器裝置110可以是能夠相對(duì)容易地進(jìn)行重新定位的便攜式即插即用裝置，并且可以在各種位置中進(jìn)行工作。在一些示例中，無線傳感器裝置110具有標(biāo)準(zhǔn)通信接口(例如，以太網(wǎng)、wifi、usb等)，并且接受標(biāo)準(zhǔn)電力或者利用電池電力進(jìn)行工作。因此，無線頻譜分析系統(tǒng)100的配置(例如，無線傳感器裝置110的總數(shù)、密度和相對(duì)位置)可以適應(yīng)各種環(huán)境，并且例如可以間或地進(jìn)行修改或調(diào)整。

示例性數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115可以接收從無線傳感器裝置110發(fā)送來的數(shù)據(jù)(包括測(cè)量值、相關(guān)信息的摘要等)，存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)(例如，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中)，并且執(zhí)行用于處理來自數(shù)據(jù)庫的聚集數(shù)據(jù)以提取更高層信息的算法。更高層信息可以例如包括與無線傳感器裝置110相關(guān)聯(lián)的無線信號(hào)源位置、趨勢(shì)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)使用、或者任何其它局部或全局信息。數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115還可以控制無線傳感器裝置110的操作并且單獨(dú)這些與無線傳感器裝置110進(jìn)行交互，以例如提供同步數(shù)據(jù)、請(qǐng)求特定數(shù)據(jù)或者進(jìn)行其它控制操作。

圖2是示出可以用于定位rf源的示例性無線頻譜分析系統(tǒng)200的架構(gòu)的框圖。無線頻譜分析系統(tǒng)200可以表示圖1中的無線頻譜分析系統(tǒng)100、或其它無線頻譜分析系統(tǒng)。示例性無線頻譜分析系統(tǒng)200包括多個(gè)無線傳感器裝置110、ip網(wǎng)絡(luò)220、以及主控制器230。無線頻譜分析系統(tǒng)200可以包括附加或不同的組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線頻譜分析系統(tǒng)可以如圖2所示或者以其它合適的方式進(jìn)行布置。

在如圖2所示的示例中，各無線傳感器裝置110被實(shí)現(xiàn)為空間坐標(biāo)為(xi,yi,zi)的各個(gè)物理位置處的無線傳感器裝置，其中i在1～l(l是無線傳感器裝置110的數(shù)量)的范圍內(nèi)變化。在一些實(shí)現(xiàn)中，各無線傳感器裝置可以包括識(shí)別無線傳感器裝置的位置坐標(biāo)的全球定位系統(tǒng)(gps)或者其它位置識(shí)別系統(tǒng)，或者可以以其它方式識(shí)別位置坐標(biāo)。在一些實(shí)現(xiàn)中，各無線傳感器裝置具有唯一標(biāo)識(shí)符，并且該標(biāo)識(shí)符可以與位置標(biāo)識(shí)符或位置坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)。

示例性無線傳感器裝置可以監(jiān)測(cè)并分析頻域和時(shí)域這兩者中的無線頻譜，并且進(jìn)行相關(guān)聯(lián)地理位置處可用的無線通信服務(wù)的深入分析。例如，無線傳感器裝置可以在任何給定時(shí)間在無線傳感器裝置的位置附近的本地?zé)o線環(huán)境中檢測(cè)rf信號(hào)。在一些情況下，無線傳感器裝置可以識(shí)別數(shù)據(jù)包和幀，提取同步信息、小區(qū)和服務(wù)標(biāo)識(shí)符、以及rf信道的質(zhì)量測(cè)量值(例如，信道質(zhì)量指示(cqi))，并基于由無線傳感器裝置所檢測(cè)到的rf信號(hào)的這些和其它控制信息以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來得出頻譜使用參數(shù)和其它信息。rf信號(hào)的控制信息以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以包括與諸如2ggsm/edge、3g/cdma/umts/td-scdma、4g/lte/lte-a、wifi、藍(lán)牙等的無線通信標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的物理和介質(zhì)訪問(mac)層信息。(例如，針對(duì)特定頻率或特定帶寬等的)頻譜使用參數(shù)可以包括所檢測(cè)到的rf信號(hào)的功率、所檢測(cè)到的rf信號(hào)的信噪比(snr)、到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)、所檢測(cè)到的rf信號(hào)具有最大功率的頻率、或者其它參數(shù)。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置可以識(shí)別rf干擾發(fā)射機(jī)和干擾源或者其它類型的信息。

在圖2所示的示例中，通過數(shù)據(jù)聚集或中央控制系統(tǒng)(例如，主控制器230)來聚集來自無線傳感器裝置的數(shù)據(jù)(例如，到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)或者其它信息)。在一些實(shí)現(xiàn)中，利用主控制器230通過例如經(jīng)由ip網(wǎng)絡(luò)(例如，ip網(wǎng)絡(luò)220)接收從無線傳感器裝置發(fā)送的消息來聚集來自無線傳感器裝置的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置經(jīng)由本地網(wǎng)絡(luò)(例如，本地因特網(wǎng)202或204)而連接至ip網(wǎng)絡(luò)220。無線傳感器裝置可以通過本地有線網(wǎng)絡(luò)214或無線網(wǎng)絡(luò)212而連接至本地網(wǎng)絡(luò)。有線網(wǎng)絡(luò)214可以例如包括以太網(wǎng)、xdsl(x-數(shù)字用戶線路)、光網(wǎng)絡(luò)或其它類型的有線通信網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)212可以例如包括wifi、藍(lán)牙、nfc或其它類型的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)現(xiàn)中，一些無線傳感器裝置使用一個(gè)或多個(gè)廣域網(wǎng)206而直接連接至ip網(wǎng)絡(luò)220。廣域網(wǎng)206可以例如包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或其它類型的廣域網(wǎng)。

示例性主控制器230可以包括在圖1的數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115或其它后端系統(tǒng)中。主控制器230可以是包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置或系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)。主控制器230或其組件中的任何組件可以位于數(shù)據(jù)處理中心、計(jì)算設(shè)施或其它位置。在所示的示例中，主控制器230可以遠(yuǎn)程控制無線傳感器裝置的操作。主控制器230的示例性功能可以包括：從一些或所有無線傳感器裝置聚集信息、升級(jí)無線傳感器裝置軟件、監(jiān)測(cè)無線傳感器裝置的狀態(tài)等。例如，主控制器230可以包括軟件更新模塊234或者連接至軟件更新模塊234。在一些情況下，軟件更新模塊234可以接收無線傳感器裝置軟件232的更新，并且將軟件更新推送至無線傳感器裝置。

在圖2所示的示例中，主控制器230可以例如基于無線傳感器裝置的位置或狀態(tài)、其相鄰的無線傳感器裝置或其它因素，將無線傳感器裝置置于一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)或測(cè)試模式，重置無線傳感器裝置內(nèi)的各個(gè)元件，或者根據(jù)需要對(duì)任何個(gè)體無線傳感器裝置進(jìn)行配置。在一些示例中，無線傳感器裝置的狀態(tài)可以包括：(i)無線傳感器裝置的溫度；(ii)無線傳感器裝置的當(dāng)前功耗；(iii)從無線傳感器裝置流回主控制器230的數(shù)據(jù)速率；(iv)無線傳感器裝置周圍的本地wifi信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、ssid、或者mac地址；(v)(例如，無線傳感器裝置中的內(nèi)部gps單元所檢測(cè)到的)無線傳感器裝置的位置；(vi)提供與無線傳感器裝置或者其周圍的無線傳感器裝置的狀態(tài)有關(guān)的信息的信號(hào)(例如，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膇p包、控制信令)。主控制器230可以監(jiān)測(cè)無線傳感器裝置的附加或不同狀態(tài)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，主控制器230可以包括或者連接至通信系統(tǒng)，其中該通信系統(tǒng)用于接收從無線傳感器裝置發(fā)送來的頻譜檢查信息(例如，到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)、各頻譜使用參數(shù)的空間和時(shí)間坐標(biāo)、無線傳感器裝置的狀態(tài)等)。主控制器230可以包括或者連接至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236，其中該數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236可以聚集(例如，收集、編譯或以其它方式管理)來自多個(gè)無線傳感器裝置的頻譜檢查信息、并基于來自無線傳感器裝置的頻譜使用參數(shù)來生成地理區(qū)域的頻譜使用報(bào)告。

在一些情況下，可以在數(shù)據(jù)接口238上呈現(xiàn)頻譜使用報(bào)告，以向用戶呈現(xiàn)無線傳感器裝置的各個(gè)位置的無線頻譜的使用、質(zhì)量或其它信息。例如，頻譜使用報(bào)告可以表示在rf頻譜內(nèi)的多個(gè)帶寬中的各帶寬中所檢測(cè)到的無線業(yè)務(wù)水平、針對(duì)多個(gè)無線通信標(biāo)準(zhǔn)所檢測(cè)到的無線業(yè)務(wù)水平、地理區(qū)域中的無線頻譜使用的空間和時(shí)間分布、或者其它信息。業(yè)務(wù)水平可以例如包括吞吐量、數(shù)據(jù)速率、峰值和谷值、或者頻譜使用信息的其它統(tǒng)計(jì)量(例如，平均值和方差)。頻譜使用報(bào)告可以例如包括示出所檢測(cè)到的無線業(yè)務(wù)水平vs空間和時(shí)間的表格、圖表和圖。例如，頻譜使用報(bào)告可以包括示出地理區(qū)域中的無線頻譜使用的空間分布的圖或地圖(例如，如圖3～5所示)。頻譜使用報(bào)告可以包括示出無線頻譜使用的時(shí)間分布或趨勢(shì)的(例如，示出一天、一個(gè)月或一年中的峰值、平均值和谷值業(yè)務(wù)量的)柱狀圖或表格。頻譜使用報(bào)告可以指示出地理區(qū)域中的發(fā)送無線信號(hào)的無線源的位置。這些位置可以被表示為坐標(biāo)、測(cè)繪圖等。

在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236可以分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)或兩者的組合，并確定地理區(qū)域的頻譜使用參數(shù)。例如，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236可以確定無線傳感器裝置所接收到的無線信號(hào)的源位置，并且所生成的頻譜使用報(bào)告可以包括源位置的指示。

圖3和4示出地理區(qū)域中的無線頻譜使用的示例性空間和時(shí)間分布的方面；圖5示出用于確定源位置的示例性技術(shù)的方面。在一些情況下，相似或相關(guān)的信息可以包括在主控制器230所生成的頻譜使用報(bào)告中，并顯示給用戶。在一些實(shí)現(xiàn)中，頻譜使用報(bào)告可以包括頻譜使用信息的附加或不同的表示。

圖3是示出無線傳感器裝置的示例性空間分布的框圖300。如圖3所示，各無線傳感器裝置具有地理位置(xi，yi，zi)，并且可以監(jiān)測(cè)并分析各自的地理位置(xi，yi，zi)處的無線頻譜。各無線傳感器裝置可以向數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)(例如，圖2中的主控制器230)發(fā)送頻譜檢查(si)信息。si信息可以例如包括頻譜數(shù)據(jù)(例如，頻譜使用參數(shù))、目標(biāo)信號(hào)的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)、各頻譜使用參數(shù)的位置和時(shí)間信息、無線傳感器裝置的狀態(tài)信息、或者其它信息。例如，位置和時(shí)間信息可以包括無線傳感器裝置的空間坐標(biāo)(例如，(xi，yi，zi)或其它坐標(biāo))以及獲得各頻譜使用參數(shù)的時(shí)間坐標(biāo)(例如，一天中的時(shí)間)。示例性框圖300示出無線傳感器裝置的空間坐標(biāo)，并且用作地理區(qū)域中的無線傳感器裝置的示例性空間分布的地圖。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以將各無線傳感器裝置的si信息疊加到圖300上并且例如顯示給用戶。

圖4是示出與圖3所示的無線傳感器裝置相關(guān)聯(lián)的示例性si信息410的框圖400。在圖4所示的示例中，可以在與無線傳感器裝置各自的空間坐標(biāo)鄰接的位置或這些空間坐標(biāo)的上方顯示示例性si信息410。所顯示的si信息410可以包括上述的一些或所有類型的si信息。例如，可以顯示頻譜使用參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)現(xiàn)中，還可以顯示各頻譜使用參數(shù)的時(shí)間坐標(biāo)。該信息對(duì)于各個(gè)有區(qū)別的無線傳感器裝置可以相同、相似或不同。由于可以在中央位置(例如，主控制器230)處聚集si信息410，因此可以對(duì)多個(gè)無線傳感器裝置的si信息410進(jìn)行相關(guān)、比較、插值或其它操作，以得出更多信息。例如，可以基于能夠檢測(cè)源信號(hào)的無線傳感器裝置的si信息來確定源信號(hào)的相對(duì)位置?？梢缘贸龈郊踊虿煌男畔?。

圖5是示出與圖3所示的無線傳感器裝置相關(guān)聯(lián)的示例性si信息的另一框圖500。在該示例中，將一個(gè)或多個(gè)頻率處檢測(cè)到的信號(hào)功率顯示為針對(duì)各位置處的各無線傳感器裝置的示例性si信息。將位置(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)以及(x4，y4，z4)處的頻率為f的信號(hào)的測(cè)量功率分別表示為p信號(hào),1510、p信號(hào),2520、p信號(hào),3530和p信號(hào),4540?；诙鄠€(gè)無線傳感器裝置的測(cè)量功率水平，可以例如利用(例如，中央控制器的)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)自動(dòng)估計(jì)頻率為f的信號(hào)505的源位置。例如，可以基于以無線傳感器裝置的位置(例如，(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)以及(x4，y4，z4))為中心的多個(gè)圓弧的交點(diǎn)來確定信號(hào)505的源位置。可以基于p信號(hào),1510、p信號(hào),2520、p信號(hào),3530和p信號(hào),4540、與多個(gè)無線傳感器裝置各自有關(guān)的本地環(huán)境中的各路徑損耗、陰影效應(yīng)或者其它傳播條件來確定各圓弧的半徑。因此，可以在示例性地圖上精確定位并示出rf信號(hào)的源位置以供可視化。還可以基于如下所述的同步信號(hào)來識(shí)別源位置。

圖6是示出示例性無線傳感器裝置600的框圖。在一些情況下，圖1～5的無線傳感器裝置可以被實(shí)現(xiàn)為圖6所示的示例性無線傳感器裝置600、或者其它類型的無線傳感器裝置。示例性無線傳感器裝置600包括殼體610、rf接口612、電源管理子系統(tǒng)620、信號(hào)分析子系統(tǒng)(例如，si子系統(tǒng)630等)、cpu640、存儲(chǔ)器650、通信接口、輸入/輸出接口642(例如，usb連接)、gps接口648、以及一個(gè)或多個(gè)傳感器(例如，諸如指南針或陀螺儀等的3d取向傳感器644、溫度傳感器等)。無線傳感器裝置600可以包括附加或不同的組件和特征，并且無線傳感器裝置的特征可以如圖6所示或者以其它合適的配置進(jìn)行布置。

在一些實(shí)現(xiàn)中，殼體610可以是容納無線傳感器裝置600的rf接口612、電源管理子系統(tǒng)620、信號(hào)分析子系統(tǒng)、通信接口以及其它組件的便攜式殼體。該殼體可以由塑料、金屬、復(fù)合物、或者這些和其它材料的組合制成。殼體可以包括通過模制、機(jī)械加工、擠壓或其它類型的工藝制造而成的組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置600可以連接至其它裝置(例如，蜂窩系統(tǒng)的微微/毫微微小區(qū)盒、wifi接入點(diǎn)或基站、交通工具、路由器、移動(dòng)裝置、調(diào)溫器等)，或與該其它裝置集成。例如，無線傳感器裝置600的殼體610可以安裝至、并入或以其它方式連接到其它裝置?？蛇x地，殼體610可以是僅容納無線傳感器裝置600的組件的專用殼體。

在一些實(shí)現(xiàn)中，殼體610以及殼體610內(nèi)部的組件的設(shè)計(jì)和布置可以被優(yōu)化或以其它方式配置，以監(jiān)測(cè)并分析無線信號(hào)。例如，可以針對(duì)檢測(cè)并分析rf信號(hào)來優(yōu)化這些組件的尺寸、取向和相對(duì)位置，并且該裝置可以在容納所有必要的組件的情況下是緊湊型的。在一些情況下，殼體610的數(shù)量級(jí)例如可以是10×10×4cm³，或者可以使用其它尺寸的殼體。

在一些實(shí)現(xiàn)中，rf接口612被配置為在無線傳感器裝置600周圍的局部無線環(huán)境中檢測(cè)rf頻譜的多個(gè)帶寬中的rf信號(hào)。rf接口612可以包括天線系統(tǒng)和被配置為在各個(gè)帶寬中處理rf信號(hào)的多個(gè)無線電路徑。在圖6所示的示例中，rf接口612包括天線622a、rf無源元件624、rf有源元件626和無源元件628。rf無源元件624可以例如包括匹配元件、rf開關(guān)和濾波器。rf有源元件626可以例如包括rf放大器。rf有源元件626之后的無源元件628可以例如包括濾波器、匹配元件、開關(guān)和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(balun)。

在一些示例中，信號(hào)分析子系統(tǒng)可以被配置為基于rf信號(hào)和同步信號(hào)來識(shí)別到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)。信號(hào)分析子系統(tǒng)可以包括無線電、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、存儲(chǔ)器、以及用于提取頻譜參數(shù)并分析rf頻譜的其它組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，rf接口612和信號(hào)分析子系統(tǒng)的組合可以被稱為頻譜檢查(si)信號(hào)路徑，針對(duì)圖7更詳細(xì)地說明該si信號(hào)路徑。

無線傳感器裝置600的通信接口可以被配置為向遠(yuǎn)程系統(tǒng)(例如，圖2的主控制器230)發(fā)送頻譜使用參數(shù)或其它si信息。通信接口可以包括一個(gè)或多個(gè)無線接口632(例如，wifi連接、蜂窩連接等)、至本地網(wǎng)絡(luò)的有線接口646(例如，以太網(wǎng)連接、xdsl連接等)、或者其它類型的通信鏈路或信道。通信接口可以共享和復(fù)用共通的天線(例如，使用天線陣列)，或者這些通信接口各自可以具有有區(qū)別的專用天線。

無線接口632和有線接口646各自可以包括用以與局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)進(jìn)行通信的調(diào)制解調(diào)器。例如，無線接口632和有線接口646可以經(jīng)由局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)來向數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)(例如，圖2的主控制器230)發(fā)送si信息，并從數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)接收控制信息(例如，軟件更新)。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置可以配備有通信接口中的任一個(gè)或兩者。有線接口646可以使得示例性無線傳感器裝置600能夠利用(例如，建筑物中的)現(xiàn)有的有線通信基礎(chǔ)設(shè)施和有線通信的大傳輸容量(例如，由光網(wǎng)絡(luò)提供的大帶寬、先進(jìn)的數(shù)字用戶線路技術(shù)等)。無線接口632可以增強(qiáng)示例性無線傳感器裝置600的移動(dòng)性和靈活性，使得無線傳感器裝置600可以使用藍(lán)牙、wifi、蜂窩、衛(wèi)星或其它無線通信技術(shù)在各個(gè)位置和時(shí)間傳送si信息。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線接口632和rf接口612可以共享硬件或軟件組件(或兩者)。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線接口632和rf接口612可以單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)現(xiàn)中，rf接口612主要負(fù)責(zé)信號(hào)接收而不是發(fā)送，并且rf接口612可以利用專用低功率電路來實(shí)現(xiàn)，因而降低了無線傳感器裝置600的整體功耗。

電源管理子系統(tǒng)620可以包括用于向無線傳感器裝置600提供電源并且管理無線傳感器裝置600的電源的電路和軟件。在一些實(shí)現(xiàn)中，電源管理子系統(tǒng)620可以包括電池接口以及一個(gè)或多個(gè)電池(例如，可再充電電池、具有嵌入式微處理器的智能電池、或者不同類型的內(nèi)部電源)。電池接口可以連接到調(diào)節(jié)器，其中該調(diào)節(jié)器可以輔助電池向無線傳感器裝置600提供直流電力。如此，無線傳感器裝置600可以包括自備電源，并且可以在任意位置處使用而無需其它外部能量源。附加地或可選地，電源管理子系統(tǒng)620可以包括用于從外部源(例如，交流電源、適配器、轉(zhuǎn)換器等)接收電力的外部電源接口。如此，無線傳感器裝置600可以插入到外部能量源中。

在一些實(shí)現(xiàn)中，電源管理子系統(tǒng)620可以監(jiān)督并管理無線傳感器裝置600的功耗。例如，電源管理子系統(tǒng)620可以監(jiān)測(cè)無線傳感器裝置600的rf接口612、通信接口、cpu640、以及其它組件的功耗，并且例如將無線傳感器裝置600的功耗狀態(tài)報(bào)告給中央控制器。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置600可以被設(shè)計(jì)為具有低功耗，并且電源管理子系統(tǒng)620可以被配置為在功耗超過閾值的情況下向中央控制器發(fā)送警報(bào)或者干預(yù)無線傳感器裝置600的操作。電源管理子系統(tǒng)620可以包括附加或不同的特征。

cpu640可以包括例如能夠執(zhí)行指令以管理無線傳感器裝置600的操作的一個(gè)或多個(gè)處理器、或者其它類型的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。cpu640可以進(jìn)行或者管理針對(duì)圖1～5所述的無線傳感器裝置的操作中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)現(xiàn)中，cpu640可以是si子系統(tǒng)630的一部分。例如，cpu640可以處理、計(jì)算和以其它方式分析(例如，來自rf接口612的)測(cè)得的無線頻譜數(shù)據(jù)。在一些情況下，cpu640可以執(zhí)行或解釋存儲(chǔ)器650中所包含的軟件、腳本、程序、功能、可執(zhí)行程序或其它模塊。

輸入/輸出接口642可以連接至輸入/輸出裝置(例如，usb閃速驅(qū)動(dòng)器、顯示器、鍵盤或者其它輸入/輸出裝置)。輸入/輸出接口642可以輔助例如無線傳感器裝置600和外部存儲(chǔ)器或顯示裝置之間的經(jīng)由諸如串行鏈路、并行鏈路、無線鏈路(例如，紅外、射頻等)或者其它類型的鏈路等的通信鏈路的數(shù)據(jù)傳輸。

存儲(chǔ)器650可以例如包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、存儲(chǔ)裝置(例如，可寫只讀存儲(chǔ)器(rom)等)、硬盤或者其它類型的存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)器650可以存儲(chǔ)與無線頻譜分析系統(tǒng)中的無線傳感器裝置600、主控制器以及其它組件的操作相關(guān)聯(lián)的指令(例如，計(jì)算機(jī)代碼)。存儲(chǔ)器650還可以存儲(chǔ)可以由無線傳感器裝置600上所運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序或虛擬機(jī)所解釋的應(yīng)用數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對(duì)象。存儲(chǔ)器650可以例如存儲(chǔ)無線傳感器裝置600的位置數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)、無線頻譜數(shù)據(jù)以及其它數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，可以通過從其它源(例如，經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)從中央控制器、從cd-rom、或者以其它方式從其它計(jì)算機(jī)裝置)加載程序，來對(duì)無線傳感器裝置600進(jìn)行編程或更新(例如，重新編程)。在一些情況下，中央控制器根據(jù)預(yù)定安排或者以其它方式在軟件更新變得可用時(shí)將這些更新推送至無線傳感器裝置600。

圖7是示出示例性頻譜檢查(si)信號(hào)路徑700的框圖。si信號(hào)路徑700包括rf接口710(例如，表示為無線電路徑a)和頻譜分析子系統(tǒng)705。圖6的無線傳感器裝置600的rf接口612可以被實(shí)現(xiàn)為圖7中的示例rf接口710或者以其它方式實(shí)現(xiàn)。圖6的無線傳感器裝置600的si子系統(tǒng)630可以被實(shí)現(xiàn)為圖7中的示例頻譜分析子系統(tǒng)705或者以其它方式實(shí)現(xiàn)。在一些情況下，si信號(hào)路徑700可以進(jìn)行用于監(jiān)測(cè)并分析無線信號(hào)所需的所有操作。例如，si信號(hào)路徑700可以執(zhí)行典型的無線接收器諸如解調(diào)、均衡、信道解碼等的功能。si信號(hào)路徑700可以支持各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)接收，并且訪問用于分析無線信號(hào)的頻譜分析子系統(tǒng)705。

在所示的示例中，rf接口710可以是用于檢測(cè)并處理rf信號(hào)的寬帶或窄帶前端芯片組。例如，rf接口710可以被配置為在無線通信標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)或多個(gè)頻帶的寬頻譜或者在特定頻帶內(nèi)的窄頻譜中檢測(cè)rf信號(hào)。在一些實(shí)現(xiàn)中，si信號(hào)路徑700可以包括一個(gè)或多個(gè)rf接口710以覆蓋關(guān)注頻譜。針對(duì)圖8描述這種si信號(hào)路徑的示例性實(shí)現(xiàn)。

在圖7所示的示例中，rf接口710包括一個(gè)或多個(gè)天線722、rf多路復(fù)用器720或功率合成器(例如，rf開關(guān))、以及一個(gè)或多個(gè)信號(hào)處理路徑(例如，“路徑1”730、…、“路徑m”740)。天線722可以是多端口天線或單端口天線。天線722可以包括全向天線、定向天線、或者這兩者中的各一個(gè)或多個(gè)的組合。天線722連接至rf多路復(fù)用器720。在一些實(shí)現(xiàn)中，rf接口710可以被配置為使用一個(gè)或多個(gè)天線722，以基于單輸入單輸出(siso)、單輸入多輸出(simo)、多輸入單輸出(miso)或者多輸入多輸出(mimo)技術(shù)來檢測(cè)rf信號(hào)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置的本地環(huán)境中的rf信號(hào)可以由天線722拾取，并被輸入到rf多路復(fù)用器720中。根據(jù)需要分析的rf信號(hào)的頻率，從rf多路復(fù)用器720輸出的信號(hào)702可以路由至處理路徑(即，“路徑1”730、...、“路徑m”740)其中之一。這里，m是整數(shù)。各路徑可以包括有區(qū)別的頻帶。例如，“路徑1”730可以用于1ghz和1.5ghz之間的rf信號(hào)，而“路徑m”可以用于5ghz和6ghz之間的rf信號(hào)。多個(gè)處理路徑可以分別具有中心頻率和帶寬。多個(gè)處理路徑的帶寬可以是相同或不同的。兩個(gè)相鄰處理路徑的頻帶可以重疊或不相交。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以基于不同的無線通信標(biāo)準(zhǔn)(例如，gsm、lte、wifi等)所分配的頻帶來分配或以其它方式配置處理路徑的頻帶。例如，可以配置為使得各處理路徑負(fù)責(zé)檢測(cè)特定無線通信標(biāo)準(zhǔn)的rf信號(hào)。作為示例，“路徑1”730可以用于檢測(cè)lte信號(hào)，而“路徑m”740可以用于檢測(cè)wifi信號(hào)。

各處理路徑(例如，“處理路徑1”730、“處理路徑m”740)可以包括一個(gè)或多個(gè)rf無源元件和rf有源元件。例如，處理路徑可以包括rf多路復(fù)用器、一個(gè)或多個(gè)濾波器、rf解多路復(fù)用器、rf放大器和其它組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，從rf多路復(fù)用器720輸出的信號(hào)702、702m可以應(yīng)用于處理路徑中的多路復(fù)用器(例如，“rf多路復(fù)用器1”732、...、“rf多路復(fù)用器m”742)。例如，如果選擇“處理路徑1”730作為信號(hào)702的處理路徑，則信號(hào)702可以被饋送到“rf多路復(fù)用器1”732。rf多路復(fù)用器可以在來自第一rf多路復(fù)用器720的信號(hào)702和由頻譜分析子系統(tǒng)705所提供的rf校準(zhǔn)(cal)音調(diào)738之間進(jìn)行選擇?！皉f多路復(fù)用器1”732的輸出信號(hào)704可以進(jìn)入濾波器(濾波器(1,1)734a、…、濾波器(1,n)734n，其中n是整數(shù))其中之一。濾波器進(jìn)一步將處理路徑的頻帶劃分成較窄的關(guān)注頻帶。例如，“濾波器(1,1)”734a可以應(yīng)用于信號(hào)704以產(chǎn)生濾波信號(hào)706，并且濾波信號(hào)706可以應(yīng)用于“rf解多路復(fù)用器1”736。在一些情況下，可以在rf解多路復(fù)用器中放大信號(hào)706。然后，可以將放大后的信號(hào)708輸入到頻譜分析子系統(tǒng)705中。

同樣地，如果選擇“處理路徑m”740作為信號(hào)702m的處理路徑，則信號(hào)702m可以被饋送到“rf多路復(fù)用器m”742。rf多路復(fù)用器可以在來自第一rf多路復(fù)用器720的信號(hào)702m和由頻譜分析子系統(tǒng)705所提供的rf校準(zhǔn)(cal)音調(diào)748之間進(jìn)行選擇。“rf多路復(fù)用器m”742的輸出信號(hào)可以進(jìn)入濾波器(濾波器(m,1)744a、…、濾波器(m,n)744n，其中n是整數(shù))其中之一。在一些情況下，可以在rf解多路復(fù)用器746中放大濾波器的輸出信號(hào)。然后，可以將放大后的信號(hào)708m輸入到頻譜分析子系統(tǒng)705中。

頻譜分析子系統(tǒng)705可以被配置為將檢測(cè)到的rf信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且基于檢測(cè)到的rf信號(hào)來進(jìn)行用以識(shí)別信息的數(shù)字信號(hào)處理。頻譜分析子系統(tǒng)705可以包括一個(gè)或多個(gè)si無線電接收(rx)路徑(例如，“si無線電rx路徑1”750a、“si無線電接收路徑m”750m)、dsp頻譜分析引擎760、rf校準(zhǔn)(cal)音調(diào)生成器770、前端控制模塊780、以及i/o790。頻譜分析子系統(tǒng)705可以包括附加或不同的組件和特征。

在所示的示例中，將放大后的信號(hào)708輸入到“si無線電rx路徑1”750a中，其中該“si無線電rx路徑1”750a將信號(hào)708降頻為基帶信號(hào)并應(yīng)用增益。然后，可以經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器來對(duì)降頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。數(shù)字化信號(hào)可以被輸入到dsp頻譜分析引擎760中。dsp頻譜分析引擎760例如可以(例如，基于無線通信標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范)識(shí)別數(shù)字信號(hào)中所包括的包和幀，讀取嵌入在數(shù)字信號(hào)中的前導(dǎo)碼、頭部、或者其它控制信息，并且確定一個(gè)或多個(gè)頻率處或帶寬上的信號(hào)的信號(hào)功率和snr、信道質(zhì)量和容量、業(yè)務(wù)水平(例如，數(shù)據(jù)速率、重傳率、延遲、丟包率等)或其它頻譜使用參數(shù)。例如，dsp頻譜分析引擎760的輸出(例如，頻譜使用參數(shù))可以應(yīng)用到i/o790并進(jìn)行格式化，以經(jīng)由無線傳感器裝置的一個(gè)或多個(gè)通信接口來向數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)發(fā)送頻譜使用參數(shù)。

rf校準(zhǔn)(cal)音調(diào)生成器770可以生成用于診斷和校準(zhǔn)無線電rx路徑(例如，“無線電rx路徑1”750a、…、“無線電rx路徑m”750m)的rf校準(zhǔn)(cal)音調(diào)。例如，可以針對(duì)線性和帶寬來校準(zhǔn)無線電rx路徑。

圖8是示出無線傳感器裝置的si信號(hào)路徑800的另一示例性實(shí)現(xiàn)的框圖。在一些情況下，si信號(hào)路徑可以包括連接到多個(gè)不同天線的多個(gè)rf接口(無線電路徑)。在圖8所示的示例中，si信號(hào)路徑800包括各自連接到頻譜分析子系統(tǒng)830的無線電路徑a810和無線電路徑b820。無線電路徑a810和無線電路徑b820可以以與圖7的rf接口或者無線電路徑a相似的方式配置，或者無線電路徑a810和無線電路徑b820可以以其它方式配置。無線電路徑a810和無線電路徑b820可以具有相同或不同的配置，從而例如針對(duì)無線頻譜監(jiān)測(cè)和分析覆蓋相同或不同的頻帶。

圖9是示例性無線傳感器裝置900的俯視圖。在一些情況下，圖1～5的無線傳感器裝置可以被實(shí)現(xiàn)為圖9所示的示例性無線傳感器裝置900、或者被實(shí)現(xiàn)為其它類型的無線傳感器裝置。圖9中的示例性無線傳感器裝置900可以包括圖6～7所示的一些或所有特征，或者圖9中的無線傳感器裝置900可以包括更少的、附加或不同的特征。無線傳感器裝置900可以包括例如連接到無線傳感器裝置900的殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)rf接口的一個(gè)或多個(gè)天線。例如，示例性無線傳感器裝置900的天線可以是圖6的天線622a～622c或者圖7的天線722。

天線可以策略性地設(shè)置在無線傳感器裝置900上以接收rf信號(hào)。圖9所示的示例性無線傳感器裝置900包括放置于相對(duì)于無線傳感器裝置900的中心彼此相差90度的位置的四個(gè)天線910a～910d。在一些情況下，例如，可以基于天線的總數(shù)、天線輪廓、無線傳感器裝置900的位置和取向、或者其它因素而以不同的分離程度、取向或位置來設(shè)置天線。

圖10是圖9的示例性無線傳感器裝置900的天線910a～910d的示例性天線輪廓的俯視圖1000。在圖10所示的示例中，天線910a～910d分別具有各自的天線輪廓或圖案920a～920d。天線輪廓920a～920d可以是相同或不同的。例如，可以基于關(guān)注頻率或頻帶、期望天線增益或其它因素來選擇或以其它方式配置天線輪廓920a～920d。

圖11是另一示例性無線傳感器裝置1100的俯視圖。在一些情況下，圖1～5的無線傳感器裝置可以被實(shí)現(xiàn)為圖11所示的示例性無線傳感器裝置1100，或者被實(shí)現(xiàn)為其它類型的無線傳感器裝置。圖11中的示例性無線傳感器裝置1100可以包括圖6～10所示的一些或所有特征，或者圖11中的無線傳感器裝置1100可以包括更少的、附加的或不同的特征。

無線傳感器裝置1100包括該無線傳感器裝置1100上的四個(gè)天線1110a～1110d和基準(zhǔn)方向指示器1105。在一些情況下，天線1110a-1110d是根據(jù)基準(zhǔn)方向指示器1105而相對(duì)于基本方向或其它坐標(biāo)系統(tǒng)來取向或配置的。在圖11所示的示例中，基準(zhǔn)方向指示器1105沿著北向指南針方向來取向。可以使用其它基準(zhǔn)方向?？梢宰R(shí)別天線1110a～1110d的取向和位移，并且在一些情況下，可以相對(duì)于基準(zhǔn)方向指示器1105來調(diào)節(jié)天線1110a～1110d的取向和位移。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置可以是便攜式模塊化裝置。例如，一些無線傳感器裝置可以是可移動(dòng)的或者可重新配置的，以便(例如，串聯(lián)地)用在多個(gè)位置，而不必實(shí)質(zhì)解構(gòu)或拆卸該裝置。在一些情況下，無線傳感器裝置可彼此互換，使得無線傳感器裝置的網(wǎng)絡(luò)可以方便地升級(jí)、擴(kuò)展、定制或以其它方式進(jìn)行修改。

在一些情況下，無線傳感器裝置可以由一個(gè)或多個(gè)操作者例如通過定位裝置并將該裝置連接到標(biāo)準(zhǔn)電源和數(shù)據(jù)鏈路來進(jìn)行安裝。在一些情況下，無線傳感器裝置可以利用緊固件(例如，螺釘、螺栓、插銷、接合劑等)而固定于適當(dāng)位置，或者無線傳感器裝置可以在自由位置停留(例如，無需利用緊固件)。在一些情況下，無線傳感器裝置可以在各種位置和環(huán)境中進(jìn)行工作。作為示例，一些無線傳感器裝置可以安裝在交通工具(例如，小汽車、公共汽車、火車、輪船等)中，其中在該位置，無線傳感器裝置可以在運(yùn)動(dòng)中監(jiān)測(cè)和分析頻譜。在其它示例中，無線傳感器裝置可以安裝在交通基礎(chǔ)設(shè)施、通信基礎(chǔ)設(shè)施、電力基礎(chǔ)設(shè)施、專用不動(dòng)產(chǎn)、工業(yè)系統(tǒng)、城市或商業(yè)建筑物、住宅區(qū)和其它類型的位置中。

圖12是示出無線傳感器裝置1210的示例性應(yīng)用的框圖1200，其中無線傳感器裝置1210安裝在公共汽車1220上。無線傳感器裝置1210可以在公共汽車1220移動(dòng)時(shí)記錄其變化的地理位置，監(jiān)測(cè)各位置處的無線信號(hào)，并且向中央控制器發(fā)送頻譜檢查信息。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1210可以被配置為監(jiān)測(cè)并分析公共汽車1220上的乘客所使用的頻譜。例如，無線傳感器裝置1210可以檢測(cè)乘客所使用的手機(jī)的標(biāo)識(shí)符，檢測(cè)乘客的手機(jī)所發(fā)送和接收的蜂窩或wifi信號(hào)，并且得出特定于公共汽車1220內(nèi)或周圍所發(fā)生的rf業(yè)務(wù)的頻譜使用參數(shù)。無線傳感器裝置1210可以以其它方式配置。在一些情況下，無線傳感器裝置1210可以利用公共汽車1220的電源和通信能力，或者無線傳感器裝置1210可以包括獨(dú)立的電源和通信能力。

圖13是示出用于識(shí)別蜂窩連接裝置的位置的示例性技術(shù)的框圖1300。如圖13所示，框圖1300包括位于具有空間坐標(biāo)(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)和(xn，yn，zn)的位置處的多個(gè)無線傳感器裝置1310，其中n是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的第n個(gè)傳感器裝置?？驁D1300還包括位于(xb，yb，zb)處的基站1302以及位于未知位置(xs，ys，zs)處的目標(biāo)移動(dòng)裝置1304。

在所示的示例中，目標(biāo)移動(dòng)裝置1304和基站1302在相同的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行工作。根據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，基站1302可以向小區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)裝置發(fā)送廣播信道信號(hào)。目標(biāo)移動(dòng)裝置1304可以接收廣播信道信號(hào)并且發(fā)送接入信道信號(hào)，以與基站1302連接并獲得蜂窩網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在一些情況下，例如，如果蜂窩網(wǎng)絡(luò)是lte網(wǎng)絡(luò)，則接入信道信號(hào)可以是隨機(jī)接入信道(rach)請(qǐng)求。在一些情況下，rach請(qǐng)求可以與在目標(biāo)移動(dòng)裝置1304處接收到的廣播信道信號(hào)同步。例如，rach請(qǐng)求可以在時(shí)間上與幀的邊緣(例如，圖13所示的幀1)對(duì)準(zhǔn)。在一些情況下，基站1302可以在發(fā)送了廣播信道信號(hào)之后的時(shí)間δτb接收rach。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1310可以被動(dòng)地監(jiān)測(cè)以多個(gè)有區(qū)別的蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中的任意標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)送的信號(hào)。例如，無線傳感器裝置1310可以監(jiān)測(cè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，而無需請(qǐng)求來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)并且無需向蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。在一些情況下，無線傳感器裝置1310可以識(shí)別蜂窩網(wǎng)絡(luò)所使用的無線通信協(xié)議和上行鏈路/下行鏈路頻率。無線傳感器裝置1310可以接收廣播信道和rach兩者。無線傳感器裝置1310可以計(jì)算這兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間差(在圖13中表示為δτi)，其中i是無線傳感器裝置1310的索引，且i＝1，2，3...n。無線傳感器裝置1310還可以確定基站1302的位置。例如，無線傳感器裝置1310可以檢測(cè)基站1302的唯一標(biāo)識(shí)符，并且從公開可用的數(shù)據(jù)庫確定基站1302的位置。無線傳感器裝置1310可以將時(shí)間差δτi發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(例如，圖2中的主控制器230)。在一些情況下，一個(gè)或多個(gè)無線傳感器裝置1310可以接收基站1302對(duì)于目標(biāo)移動(dòng)裝置1304所發(fā)送的rach請(qǐng)求的應(yīng)答。該應(yīng)答可以包括rach請(qǐng)求到達(dá)和基站1302的下行鏈路幀邊界之間的時(shí)間偏移，即δτb。無線傳感器裝置1310可以將δτb作為附加的到達(dá)時(shí)間測(cè)量值發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，以提高位置確定的精度。在一些情況下，無線傳感器裝置1310還可以將其自身的位置、基站的位置及它們的組合發(fā)送到數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以形成基于從無線傳感器裝置1310接收到的時(shí)間差δτi的非線性方程組。例如，無線傳感器裝置1310、基站1302和目標(biāo)移動(dòng)裝置1304的位置可以用以下向量表示：

非線性方程組可以包括基于時(shí)間差δτi的n個(gè)方程。以下表示方程的示例：

其中c是光速。

然后，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對(duì)非線性方程組進(jìn)行求解，并確定目標(biāo)移動(dòng)裝置1304的位置，即在一些實(shí)現(xiàn)中，可以基于三個(gè)或更多個(gè)無線傳感器裝置1310所生成的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)來確定目標(biāo)移動(dòng)裝置1304的位置?？梢岳酶嗟臄?shù)據(jù)(例如，來自附加的無線傳感器裝置或者不止一個(gè)基站的到達(dá)數(shù)據(jù))，來提高位置確定的精度。

圖14是示出用于識(shí)別蜂窩裝置的位置的另一示例性技術(shù)的框圖1400。如圖14所示，框圖1400包括位于具有空間坐標(biāo)(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)和(xn，yn，zn)的位置處的多個(gè)無線傳感器裝置1410，其中n是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的第n個(gè)傳感器裝置?？驁D1400還包括位于(xb，yb，zb)處的基站1402以及位于未知位置(xs，ys，zs)處的目標(biāo)移動(dòng)裝置1404。

在所示的示例中，目標(biāo)移動(dòng)裝置1404和基站1402在相同的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行工作。根據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，基站1402可以向小區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)裝置發(fā)送廣播信道信號(hào)。目標(biāo)移動(dòng)裝置1404可以接收廣播信道信號(hào)并且向基站1402發(fā)送上行鏈路信號(hào)。在一些情況下，上行鏈路信號(hào)可以由在時(shí)域中具有已知周期屬性的目標(biāo)移動(dòng)裝置1404來發(fā)送。例如，根據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，上行鏈路信號(hào)可以與時(shí)隙、幀，訓(xùn)練序列或?qū)ьl序列或其組合對(duì)準(zhǔn)。在一些情況下，例如，如果蜂窩網(wǎng)絡(luò)是lte網(wǎng)絡(luò)，則可以在時(shí)隙中發(fā)送上行鏈路信號(hào)。在一些情況下，目標(biāo)移動(dòng)裝置1404可以調(diào)整上行鏈路信號(hào)的發(fā)送時(shí)間，使得在基站1402處接收到的上行鏈路信號(hào)與基站1402所發(fā)送的廣播信道對(duì)準(zhǔn)。例如，如圖14所示，目標(biāo)移動(dòng)裝置1404可以在所接收到的廣播信道幀的幀邊界(例如，幀1)之前的δτs處發(fā)送上行鏈路信號(hào)。在一些情況下，上行鏈路信號(hào)可以是rach請(qǐng)求。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1410可以被動(dòng)地監(jiān)測(cè)以多個(gè)有區(qū)別的蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中的任意標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)送的信號(hào)。例如，無線傳感器裝置1410可以監(jiān)測(cè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，而無需請(qǐng)求來自蜂窩網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)并且無需向蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。在一些情況下，無線傳感器裝置1410可以識(shí)別蜂窩網(wǎng)絡(luò)所使用的無線通信協(xié)議和上行鏈路/下行鏈路頻率。無線傳感器裝置1410可以接收廣播信道和上行鏈路信號(hào)兩者。在一些情況下，一個(gè)或多個(gè)無線傳感器裝置1410可以判斷為上行鏈路信號(hào)是以預(yù)定發(fā)送圖案發(fā)送的。無線傳感器裝置1410可以將該判斷報(bào)告給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以向無線傳感器裝置1410發(fā)送命令以計(jì)算并報(bào)告時(shí)間差。

無線傳感器裝置1410可以計(jì)算廣播信道信號(hào)和上行鏈路信號(hào)之間的時(shí)間差(在圖14中表示為δτi)，其中i是無線傳感器裝置1410的索引，且i＝1，2，3...n。無線傳感器裝置1410還可以確定基站1402的位置。例如，無線傳感器裝置1410可以檢測(cè)基站1402的唯一標(biāo)識(shí)符，并且從公開可用的數(shù)據(jù)庫確定基站1402的位置。無線傳感器裝置1410可以將時(shí)間差δτi發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(例如，圖2中的主控制器230)。在一些情況下，基站1402可以在下行鏈路消息中向目標(biāo)移動(dòng)裝置1404發(fā)送δτs(例如，lte網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間提前值)。一個(gè)或多個(gè)無線傳感器裝置1410可以接收下行鏈路消息并將δτs作為附加的到達(dá)時(shí)間測(cè)量值發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，以提高位置確定的精度。在一些情況下，無線傳感器裝置1410還可以將其自身的位置、基站的位置及它們的組合發(fā)送到數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以形成基于從無線傳感器裝置1410接收到的時(shí)間差δτi的非線性方程組。例如，無線傳感器裝置1410、基站1402和目標(biāo)移動(dòng)裝置1404的位置可以用以下向量表示：

非線性方程組可以包括基于時(shí)間差δτi的n個(gè)方程。以下表示方程的示例：

其中c是光速。

然后，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對(duì)非線性方程組進(jìn)行求解，并確定目標(biāo)移動(dòng)裝置1404的位置，即在一些實(shí)現(xiàn)中，可以基于三個(gè)或更多個(gè)無線傳感器裝置1410所生成的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)來確定目標(biāo)移動(dòng)裝置1404的位置?？梢岳酶嗟臄?shù)據(jù)(例如來自附加無線傳感器裝置或者不止一個(gè)基站的到達(dá)數(shù)據(jù))，來提高位置確定的精度。

在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以向傳感器網(wǎng)絡(luò)中的無線傳感器裝置1410發(fā)送命令。該命令可以指示無線傳感器裝置1410與公共定時(shí)同步源同步。公共同步源可以是發(fā)射同步或廣播信道的基站、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(gnss)定時(shí)基準(zhǔn)、生成gnss兼容的定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)的地基發(fā)射器、攜帶精確的定時(shí)基準(zhǔn)的任何其它廣播rf信號(hào)、或它們的任何組合。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以指示無線傳感器裝置1410計(jì)算目標(biāo)信號(hào)(例如，目標(biāo)移動(dòng)裝置1404所發(fā)送的上行鏈路信號(hào))相對(duì)于公共定時(shí)同步源的到達(dá)時(shí)間。無線傳感器裝置1410可以將計(jì)算出的值報(bào)告給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以基于所報(bào)告的值而形成如上所述的一組類似的方程，并且確定目標(biāo)移動(dòng)裝置1404的位置。

圖15是示出示例性無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1500的框圖。無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1500可以表示圖1的無線頻譜分析系統(tǒng)100、或者可以識(shí)別無線信號(hào)源的位置的其它無線頻譜分析系統(tǒng)。無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1500包括多個(gè)無線傳感器裝置1510、ip網(wǎng)絡(luò)1520、主控制器1530和數(shù)據(jù)分析模塊1532。如圖所示，無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1500還包括基站1502和目標(biāo)移動(dòng)裝置1504。無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1500可以包括附加或不同的組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)可以如圖15所示或者以其它合適的方式配置。

如圖15所示，各無線傳感器裝置1510位于各自具有空間坐標(biāo)(xi，yi，zi)的物理位置處，其中i從1到n變化。如先前所討論的，各無線傳感器裝置1510可以被動(dòng)地監(jiān)測(cè)位于空間坐標(biāo)(xb，yb，zb)處的基站1502以及位于未知位置(xs，ys，zs)處的目標(biāo)移動(dòng)裝置1504所發(fā)送的無線信號(hào)。無線傳感器裝置1510可以計(jì)算基站1502所發(fā)送的廣播信道信號(hào)和目標(biāo)移動(dòng)裝置1504所發(fā)送的rach信號(hào)之間的時(shí)間差(在圖15中表示為δτi)，其中i是無線傳感器裝置1510的索引，且i＝1，2，3...n。無線傳感器裝置1510可以將δτi發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

如圖15所示，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以包括主控制器1530和數(shù)據(jù)分析模塊1532。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1510可以通過ip網(wǎng)絡(luò)(例如，ip網(wǎng)絡(luò)1520)將時(shí)間差值δτi發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1510經(jīng)由局部網(wǎng)而連接至ip網(wǎng)絡(luò)1520。在一些實(shí)現(xiàn)中，一些無線傳感器裝置1510使用一個(gè)或多個(gè)廣域網(wǎng)而直接連接至ip網(wǎng)絡(luò)1520。

示例性主控制器1530可以包括在圖1的數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115或其它后端系統(tǒng)中。主控制器1530可以是包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置或系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)。主控制器1530或其組件的任何組件可以位于數(shù)據(jù)處理中心、計(jì)算設(shè)施或其它位置處。在所示的示例中，主控制器1530可以遠(yuǎn)程控制無線傳感器裝置1510的操作。主控制器1530的示例性功能可以包括：聚集來自一些或所有無線傳感器裝置1510的信息、升級(jí)無線傳感器裝置1510的軟件、并且監(jiān)測(cè)無線傳感器裝置1510的狀態(tài)。例如，主控制器1530可以將軟件更新發(fā)送至一些或所有無線傳感器裝置1510。在一些實(shí)現(xiàn)中，如先前所述，主控制器1530可以發(fā)送命令以指示無線傳感器裝置1510與公共定時(shí)同步源同步。主控制器1530還可以指示無線傳感器裝置1510計(jì)算目標(biāo)信號(hào)相對(duì)于公共定時(shí)同步源的到達(dá)時(shí)間。

在一些實(shí)現(xiàn)中，主控制器1530可以包括數(shù)據(jù)分析模塊1532，或者如圖15所示那樣連接至數(shù)據(jù)分析模塊1532。數(shù)據(jù)分析模塊1532可以聚集(例如，收集、編譯或以其它方式管理)來自多個(gè)無線傳感器裝置1510的時(shí)間差值δτi，并且確定目標(biāo)移動(dòng)裝置1504的位置。在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析模塊1532可以分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)或兩者的組合，并且確定地理區(qū)域的位置。

在圖13、14和15所示的示例中，無線傳感器裝置(1310、1410、1510)分布在地理區(qū)域內(nèi)的有區(qū)別的位置，并且無線傳感器裝置被動(dòng)地監(jiān)測(cè)地理區(qū)域中的無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。圖13、14和15所示的示例性無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是由移動(dòng)裝置(1304、1404、1504)和基站(1302、1402、1502)所生成的并根據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)(例如，3g、lte等)所格式化的信號(hào)；但是無線傳感器裝置可以監(jiān)測(cè)其它類型的無線通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。例如，無線傳感器裝置可以監(jiān)測(cè)根據(jù)其它類型的無線通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如，wifi、藍(lán)牙等)所格式化的信號(hào)。

各無線傳感器裝置(1310、1410、1510)被配置為從地理區(qū)域中的移動(dòng)裝置接收裝置信號(hào)。在圖13、14和15所示的示例中，該裝置信號(hào)可以是由移動(dòng)裝置(1304、1404、1504)生成的用于發(fā)送至基站的rach信號(hào)、上行鏈路信號(hào)、或者其它信號(hào)。各無線傳感器裝置(1310、1410、1510)還被配置為從同步源接收基準(zhǔn)信號(hào)。在圖13、14和15所示的示例中，該基準(zhǔn)信號(hào)可以是由基站(1302、1402、1502)發(fā)送的廣播信道或其它信號(hào)。在一些情況下，可以從其它類型的同步源接收基準(zhǔn)信號(hào)。例如，可以從主控制器1530、從衛(wèi)星系統(tǒng)等接收基準(zhǔn)信號(hào)。

可以通過無線傳感器裝置檢測(cè)并使用這些和其它類型的裝置信號(hào)以及基準(zhǔn)信號(hào)以生成到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)。在圖13、14和15所示的示例中，到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)包括由各個(gè)無線傳感器裝置各自計(jì)算得到的時(shí)間差δτi。該時(shí)間差或者其它類型的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)可以由無線傳感器裝置生成并且(例如，通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng))用于識(shí)別移動(dòng)裝置的位置。例如，無線傳感器裝置可以將到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)分析模塊1532，并且數(shù)據(jù)分析模塊1532可以基于分析這些無線傳感器裝置中的三個(gè)或更多個(gè)無線傳感器裝置所生成的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)來識(shí)別移動(dòng)裝置的位置。

圖16是示出用于在無需發(fā)送信號(hào)結(jié)構(gòu)的先前知識(shí)的情況下識(shí)別rf源的位置的示例性技術(shù)的框圖1600。如圖16所示，框圖1600包括位于具有空間坐標(biāo)(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)和(xn，yn，zn)的位置處的多個(gè)無線傳感器裝置1610，其中n是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的第n個(gè)傳感器裝置?？驁D1600還包括位于(xb，yb，zb)處的基站1602以及位于具有空間坐標(biāo)(xs，ys，zs)的未知位置處的目標(biāo)rf源1604。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1610可以確定基站1602的位置。例如，一個(gè)或多個(gè)無線傳感器裝置1610可以檢測(cè)基站1602的唯一標(biāo)識(shí)符，并且從公開可用的數(shù)據(jù)庫確定基站1602的位置。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1610可以與基站1602所發(fā)送的廣播信道信號(hào)同步?？蛇x地或組合地，無線傳感器裝置1610可以與任何其它公共同步源(例如，gnss/gps信號(hào))同步。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1610可以檢測(cè)由目標(biāo)rf源1604所發(fā)送的具有未知結(jié)構(gòu)的rf信號(hào)。無線傳感器裝置1610可以將該檢測(cè)報(bào)告給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在一些情況下，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以請(qǐng)求無線傳感器裝置1610報(bào)告同步源和當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以根據(jù)公共同步源(例如，gnss時(shí)間或蜂窩網(wǎng)絡(luò)幀數(shù))來確定信號(hào)記錄的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。在一些情況下，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以在信號(hào)記錄開始之前向無線傳感器裝置1610提供開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。在開始時(shí)間，所有無線傳感器裝置1610可以開始記錄來自目標(biāo)rf源1604的信號(hào)。在所示的示例中，針對(duì)基站的廣播信道信號(hào)用作公共同步源的情況，開始時(shí)間是無線傳感器裝置1610所接收到的基站的廣播信道信號(hào)的幀1的開始。

在記錄之后，無線傳感器裝置1610可以存儲(chǔ)所記錄的表示為si(t)的波形，其中i是無線傳感器裝置1610的索引，且i＝1，2，3...n。無線傳感器裝置1610可以將原始si(t)波形發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以接收所記錄的波形并且確定各波形相對(duì)于彼此的偏移時(shí)間。在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以在si(t)和sj(t)之間應(yīng)用相關(guān)函數(shù)，其中i和j是各對(duì)無線傳感器裝置1610的索引，且i≠j。以下項(xiàng)表示所記錄的信號(hào)的互相關(guān)的示例。

(s1*s2)(τ)

(s1*s3)(τ)

(s2*s3)(τ)

其中τ表示互相關(guān)的時(shí)間。互相關(guān)可以產(chǎn)生具有不同峰值的輸出。在一些情況下，例如，如果不存在多路徑散射，則可以產(chǎn)生一個(gè)峰值。在一些情況下，例如，如果存在若干個(gè)多路徑，則可以產(chǎn)生多個(gè)峰值。

圖18和19示出多路徑效應(yīng)的示例。圖18是示出信號(hào)的多個(gè)路徑的框圖1800。框圖1800包括發(fā)送rf信號(hào)的rf源1804、接收由rf源1804發(fā)送的rf信號(hào)的無線傳感器裝置1810?？驁D1800還包括反射rf信號(hào)的對(duì)象a1820和對(duì)象b1822。rf源可以是基站、移動(dòng)裝置或其它類型的rf源。如圖18所示，rf信號(hào)可以采用“路徑1”1832并且從rf源1804直接行進(jìn)到無線傳感器裝置1810。rf信號(hào)還可以從rf源1804經(jīng)由“路徑2”1834和“路徑3”1836分別被對(duì)象b1822和對(duì)象a1820反射而行進(jìn)到無線傳感器裝置1810。

圖19是示出作為多路徑效應(yīng)的結(jié)果的多個(gè)互相關(guān)峰值的圖1900。如圖19所示，可以基于相關(guān)計(jì)算來識(shí)別與到達(dá)時(shí)間和相對(duì)應(yīng)的多個(gè)峰值。在一些實(shí)現(xiàn)中，識(shí)別一個(gè)峰值。所識(shí)別出的峰值可以與能夠表示最短路徑的第一檢測(cè)信號(hào)路徑相對(duì)應(yīng)。所識(shí)別出的峰值還可以與能夠表示較高的置信度的最強(qiáng)信號(hào)路徑相對(duì)應(yīng)。在一些情況下，可以選擇可能導(dǎo)致多個(gè)值的所有路徑。

參考圖16，在所示的示例中，可以識(shí)別與到達(dá)時(shí)間δτij相對(duì)應(yīng)的一個(gè)峰值。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)還可以形成基于δτij的非線性方程組。例如，無線傳感器裝置1610、基站1602和目標(biāo)rf源1604的位置可以用以下向量表示：

非線性方程組可以包括n個(gè)方程。以下表示這些方程的示例：

其中c是光速。

然后，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對(duì)非線性方程組進(jìn)行求解，并確定目標(biāo)rf源1604的位置，即在一些實(shí)現(xiàn)中，可以基于三個(gè)無線傳感器裝置1310所生成的記錄波形來確定目標(biāo)rf源1604的位置?？梢岳酶嗟臄?shù)據(jù)(例如來自附加的無線傳感器裝置的記錄波形)，來提高位置確定的精度。

圖17是示出示例性無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1700的框圖。示例性無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1700可以表示圖1的無線頻譜分析系統(tǒng)100、或者其它無線頻譜系統(tǒng)。無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1700包括多個(gè)無線傳感器裝置1710、ip網(wǎng)絡(luò)1720、主控制器1730和數(shù)據(jù)分析模塊1732。如圖所示，無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1700還包括基站1702和目標(biāo)rf源1704。無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)1700可以包括附加或不同的組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線信號(hào)源定位器系統(tǒng)可以如圖17所示或者以其它合適的方式配置。

如圖17所示，各無線傳感器裝置1710位于各自具有空間坐標(biāo)(xi，yi，zi)的物理位置處，其中i從1到n變化。如先前所討論的，各無線傳感器裝置1710可以被動(dòng)地監(jiān)測(cè)位于空間坐標(biāo)(xb，yb，zb)處的基站1702以及位于未知位置(xs，ys，zs)處的目標(biāo)rf源1704所發(fā)送的無線信號(hào)。如先前所述，無線傳感器裝置1710可以與基站1702所發(fā)送的廣播信道信號(hào)同步。無線傳感器裝置1710還可以記錄目標(biāo)rf源1704所發(fā)送的rf信號(hào)的被表示為si(t)的波形，其中i是無線傳感器裝置1710的索引，且i＝1，2，3...n。無線傳感器裝置1510可以將si(t)發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

如圖17所示，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以包括主控制器1730和數(shù)據(jù)分析模塊1732。在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置1710可以通過ip網(wǎng)絡(luò)(例如，ip網(wǎng)絡(luò)1720)將si(t)發(fā)送至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

示例性主控制器1730可以包括在圖1的數(shù)據(jù)聚集系統(tǒng)115或者其它后端系統(tǒng)中。主控制器1730可以是包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置或系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)。主控制器1730或其組件的任何組件可以位于數(shù)據(jù)處理中心、計(jì)算設(shè)施或其它位置處。在所示的示例中，主控制器1730可以遠(yuǎn)程控制無線傳感器裝置1710的操作。主控制器1730的示例性功能可以包括：聚集來自一些或所有無線傳感器裝置1710的信息、升級(jí)無線傳感器裝置1710的軟件、并且監(jiān)測(cè)無線傳感器裝置1710的狀態(tài)。在一些實(shí)現(xiàn)中，如先前所述，主控制器1730可以發(fā)送命令以指示無線傳感器裝置1710與公共定時(shí)同步源同步。主控制器1730還可以指示向無線傳感器裝置1710的信號(hào)記錄的開始和結(jié)束時(shí)間。

在一些實(shí)現(xiàn)中，主控制器1730可以包括數(shù)據(jù)分析模塊1732，或者如圖17所示連接至數(shù)據(jù)分析模塊1732。數(shù)據(jù)分析模塊1732可以進(jìn)行記錄波形的互相關(guān)，并且基于所識(shí)別出的峰值來識(shí)別到達(dá)時(shí)間信息。數(shù)據(jù)分析模塊1732可以基于到達(dá)時(shí)間信息來確定目標(biāo)rf源1704的位置。在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析模塊1732可以分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)或兩者的組合，并且確定地理區(qū)域的位置。

圖20示出多個(gè)小區(qū)中的無線傳感器裝置的示例性分布的框圖2000。如圖20所示，框圖2000包括位于具有空間坐標(biāo)(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)和(x3，y3，z3)的位置處的多個(gè)無線傳感器裝置2010?？驁D2000還包括位于(xb，yb，zb)處的基站2002以及位于未知位置(xs，ys，zs)處的目標(biāo)rf源2004。無線傳感器裝置2010可以位于不同的小區(qū)中。在所示的示例中，無線傳感器裝置2010之一位于與基站2002相同的小區(qū)中，而其它無線傳感器裝置2010位于不同的小區(qū)中。在一些情況下，位于不同小區(qū)的無線傳感器裝置2010可以在確定目標(biāo)rf源2004的位置時(shí)一起工作。例如，這些無線傳感器裝置2010可以基于目標(biāo)rf源2004所發(fā)送的目標(biāo)信號(hào)來計(jì)算定時(shí)差，或者記錄目標(biāo)rf源2004的接收波形。這些無線傳感器裝置2010可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以確定目標(biāo)rf源2004的位置。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線傳感器裝置2010可以使用其它小區(qū)中所發(fā)送的信號(hào)作為公共同步源。例如，圖20中的一些或所有無線傳感器裝置2010可以使用基站2002所發(fā)送的廣播信道信號(hào)作為公共同步源。在一些情況下，無線傳感器裝置2010可以使用其它源(例如，gnss/gps信號(hào))作為公共同步源。

圖21是示出基于衛(wèi)星信號(hào)的示例性公共同步源的框圖2100。如圖21所示，框圖2100包括位于具有空間坐標(biāo)(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)和(xn，yn，zn)的位置處的多個(gè)無線傳感器裝置2110，其中n是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的第n個(gè)傳感器裝置?？驁D2100還包括衛(wèi)星2106和位于未知位置(xs，ys，zs)處的目標(biāo)rf源2104。在一些實(shí)現(xiàn)中，如先前所述，公共同步源可以在對(duì)目標(biāo)rf源2104進(jìn)行定位時(shí)向無線傳感器裝置2110提供同步信號(hào)。在一些情況下，同步信號(hào)可以是基站所發(fā)送的信號(hào)，例如同步或廣播信道。在一些情況下，同步信號(hào)可以是攜帶精確的定時(shí)基準(zhǔn)的任何其它廣播rf信號(hào)。在一些情況下，如圖21所示，同步信號(hào)可以是衛(wèi)星2106所發(fā)送的信號(hào)。例如，同步信號(hào)可以是gnss信號(hào)或gps信號(hào)。

雖然本說明書包含很多細(xì)節(jié)，但這些細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為對(duì)所要求保護(hù)的范圍的限制，而應(yīng)被解釋為特定于特定示例的特征描述。還可以組合本說明書在單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的上下文中所描述的某些特征。相反，在單個(gè)實(shí)現(xiàn)的上下文中所描述的各種特征還可以在多個(gè)實(shí)施例中單獨(dú)實(shí)現(xiàn)或者以任何合適的子組合實(shí)現(xiàn)。

已經(jīng)描述了很多示例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行各種修改。因此，其它實(shí)施例在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。