專利名稱：一種對多個遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)進(jìn)行大地定位的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對信息進(jìn)行通信和用于確定一個遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)的大地定位的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明尤其涉及一種用于在沒有同步或輪詢的情況下從多個遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)進(jìn)行通信以及用于確定多個發(fā)射機(jī)中特定的一個的大地定位的系統(tǒng)。
使用通信系統(tǒng)已是眾所周知，在這些系統(tǒng)中，相對于中央基本單位的單個單位在其傳輸范圍內(nèi)與多個單位、經(jīng)常是移動單位進(jìn)行通信。象出租汽車，公共服務(wù)應(yīng)急人員等等所使用的中央調(diào)度系統(tǒng)在遠(yuǎn)程單位和中央基本單位之間進(jìn)行話音通信以及最近又進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。還有其他的本系統(tǒng)從遠(yuǎn)程單位到中心基本單位只進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信，例如經(jīng)常從一個廣大的地域到一個中心位置發(fā)送遙感器數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)無線電”。一個已知的問題是需要協(xié)調(diào)來自各種的遠(yuǎn)程單位的傳輸以避免與一個其他的單位發(fā)生沖突。無數(shù)的技術(shù)已被用來提供這樣的協(xié)調(diào)或解決沖突。例如，在某些系統(tǒng)中，各種遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)通過中心站以一種邏輯順序或隨機(jī)順序被輪詢。然后只有接收輪詢的遠(yuǎn)程單位在隨后預(yù)定的時間周期期間才被容許發(fā)送。在其他系統(tǒng)中，每個遠(yuǎn)程單位接收一個公共時鐘信號并在從公共時鐘信號產(chǎn)生的某個時間向中心站發(fā)送。這兩個現(xiàn)有方案設(shè)計在某種程度上能避免沖突，而每個遠(yuǎn)程單位按一種希望的成本既能夠接收又能夠發(fā)送信號。另外，發(fā)出輪詢或時鐘信號所需要的時間將減少適用于遠(yuǎn)程單位發(fā)射的次數(shù)。
其它的已知系統(tǒng)以一種明顯的對于具有很多遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)系統(tǒng)所占有的相當(dāng)大數(shù)量帶寬的成本通過將單獨(dú)的發(fā)送頻率分配給每個遠(yuǎn)程單位來避免沖突。還有另外的系統(tǒng)容許沖突發(fā)生和依靠遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)監(jiān)視通信頻率以便確定一個沖突是否已經(jīng)發(fā)生以及是否在檢測到一個沖突時重新開始信息的傳輸。這樣的系統(tǒng)還要求該遠(yuǎn)程單位具有既接收又發(fā)送信號的能力。此外，已知這樣的系統(tǒng)時而使沖突重復(fù)發(fā)生，時而在相對長的時間周期延遲接收在該系統(tǒng)中所包含的信息。最后，在這種系統(tǒng)中遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)的數(shù)目被限制于某個數(shù)目，該數(shù)目取決于每個遠(yuǎn)程單位多少時間發(fā)送一次和每次傳輸?shù)拈L度。
人們還知道根據(jù)多重接收從一個遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號對一個遠(yuǎn)程發(fā)送單位進(jìn)行大地定位，例如，多個接收站可以接收從一個遠(yuǎn)程移動單位發(fā)送的信號，并比較在各種接收機(jī)的到達(dá)時間以便確定一個從那里發(fā)送信號的大地定位。類似地，多個接收站可以確定來自遠(yuǎn)程移動單位的信號的到達(dá)角度，并通過結(jié)合多站中不同到達(dá)角度的確定可以計算發(fā)送移動單位的合理的大地定位。通常，這種定位系統(tǒng)的復(fù)雜性隨著必須跟蹤的遠(yuǎn)程單位的數(shù)目顯著地增加。
象在話音或數(shù)據(jù)通信的環(huán)境中那樣，如果多個遠(yuǎn)程單位必須同時被跟蹤，那么它們的信號沖突的可能性將增加。當(dāng)這些信號沖突時，對于該接收機(jī)往往難以(如果可能)區(qū)分發(fā)送已沖突的定位信號的單位的定位。為了避免沖突，某些現(xiàn)有定位系統(tǒng)已使用輪詢，公共時鐘信號，單獨(dú)頻率等，這樣使得檢測接收機(jī)能夠明顯地檢測一個定位信號。還有其他的系統(tǒng)憑借多次發(fā)送定位信號以便增加該中心接收機(jī)至少接收一個定位信號的可能性。后面的這種技術(shù)就帶寬而論顯然比較昂貴。
對于定位系統(tǒng)人們還建議在遠(yuǎn)程移動單位使用直接擴(kuò)展頻譜調(diào)制技術(shù)以避免沖突問題和有限的帶寬可利用性。在這種系統(tǒng)中，每個遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)可以使用一種偽隨機(jī)數(shù)(“PN”)調(diào)制以便跨過一個寬的帶寬擴(kuò)展定位信號。這種系統(tǒng)通過多遠(yuǎn)程單位在定位信號的傳輸方面可望獲得某些成功；但是，使用這種系統(tǒng)通常涉及一種更多排相關(guān)器的設(shè)計和操作，該相關(guān)器能夠檢驗(yàn)對于所有容許的PN碼在一個很短的時間周期內(nèi)存在的輸入信號。大量可能的PN碼通常導(dǎo)致一種復(fù)雜而昂貴的接收機(jī)去檢測各種可能的PN碼。
本發(fā)明的一個目的是打算提供一種用于在沒有一個公共時鐘信號或一個輪詢信號的情況下從多個地區(qū)不同的發(fā)射機(jī)同時進(jìn)行無線電頻率信號通信以及用于在沒有大量沖突的情況下從多個發(fā)射機(jī)進(jìn)行信號通信的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在沒有相關(guān)器組的情況下從多個發(fā)射機(jī)到一個接收機(jī)內(nèi)同時進(jìn)行通信的系統(tǒng)和方法。
另一個目的是打算提供一種在沒有一個公共時鐘信號或輪詢信號的情況下確定一個以上的多個同時發(fā)送的遠(yuǎn)程單位的定位的系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本發(fā)明，一種用于確定一個發(fā)射機(jī)的位置的定位系統(tǒng)包括多個接收機(jī)，每個接收機(jī)包括用于接收一個在那里含有被調(diào)制的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輻射信號的裝置；一個用于將所述接收的輻射信號下變頻到一個較低頻率信號的下變頻器；一個線性調(diào)頻脈沖發(fā)生器；一個借助于一個從所述線性調(diào)頻脈沖發(fā)生器接收的線性調(diào)頻脈沖周期性地解調(diào)所述較低頻率信號以便產(chǎn)生具有一個涉及在該線性調(diào)頻脈沖的開始和該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的開始之間的時間關(guān)系的頻率的波形信號的解調(diào)器；一個用于將所述波形信號濾波以便將波形信號移到一個預(yù)定的頻率范圍之外的濾波器電路；一個用于從連續(xù)地被解調(diào)、濾波的波形信號之間的時間關(guān)系中對在被濾波的波形信號內(nèi)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解碼的檢測器；用于確定在每個所述多個接收機(jī)接收的所述連續(xù)地被解調(diào)、濾波的一個公共波信號的到達(dá)時間的控制設(shè)備；以及用于通過比較在所述多個接收機(jī)中的到達(dá)時間確定所述發(fā)射機(jī)的位置的設(shè)備。
本發(fā)明將參照附圖舉例進(jìn)行說明，其中；

圖1是一種通信系統(tǒng)的簡化插圖表示法。
圖2是說明一種編碼技術(shù)的時序圖。
圖3是說明可以在一種系統(tǒng)中被使用的一個線性調(diào)頻脈沖的曲線圖。
圖4是一個發(fā)射機(jī)的簡化功能方框圖。
圖5是一個接收站的簡化方框圖。
圖6是說明解碼方案設(shè)計的操作的簡化方框圖。
圖7是圖5的接收站的信道處理器部分的簡化方框圖。
圖8是圖7的信道處理器的子信道之間的關(guān)系的時序圖。
圖9是在圖7的信道處理器中可以使用的一種FFT(快速傅立葉變換)的輸出的圖象圖。
圖10是用于連續(xù)的線性調(diào)頻脈沖的圖9的FFT輸出調(diào)整的圖象圖。
圖1說明一個包含多個發(fā)射機(jī)10的系統(tǒng)，該發(fā)射機(jī)10是靜態(tài)的或移動的，并正在與一個或多個接收機(jī)或基站12通信。該接收站12可以與一個中心站14通信。這種通信可以使用常規(guī)電話電路13。中心站14可以包含一個中心控制臺16，一個存儲設(shè)備18，以及用來與其他中心站14或外部系統(tǒng)通信的設(shè)備20。一個公共時鐘信號22可以由一個對地靜止的衛(wèi)星系統(tǒng)提供給每個基站12。
在操作中，發(fā)射機(jī)10在它的發(fā)送信號的范圍內(nèi)可以周期性地或非周期性地發(fā)送一個信標(biāo)或信號給基站12。用來發(fā)送這種信標(biāo)或信號的設(shè)備將在下面說明。該接收機(jī)12可以從發(fā)射機(jī)10接收信標(biāo)信號并且可能在一個到達(dá)時間與這種信號有關(guān)聯(lián)。關(guān)于被接收的信號的信息和它的到達(dá)時間可以由接收站12經(jīng)由常規(guī)設(shè)備與一個在各種方法中使用的中心站14通信。在一個實(shí)施例中，接收站12可以通過接收一個來自一個公共源，例如衛(wèi)星系統(tǒng)24的一個時鐘信號及時調(diào)整。
由發(fā)射機(jī)10所發(fā)送的信號可以包含一個發(fā)送該信號的特定的發(fā)射機(jī)10的標(biāo)識，一個在該發(fā)射機(jī)10中發(fā)生一個或多個事件的指示，一個涉及在發(fā)射機(jī)10中的活動性或條件(例如，無限制性，溫度，流率，壓力讀數(shù)等)的數(shù)據(jù)部分，一個在發(fā)射機(jī)10中要求應(yīng)急輔助的指示，以及實(shí)際上可以用數(shù)字進(jìn)行編碼的任何其他條件，指示，信息，或環(huán)境。
當(dāng)由發(fā)射機(jī)10所發(fā)送的信號在接收站12被接收時，關(guān)于該信號的信息和它們的到達(dá)事件可以與中心站14通信以便進(jìn)一步分析。依靠被傳送的信號的類型，中心站14可以將有關(guān)的信息存儲在存儲器18中，可以將關(guān)于該信號的信息發(fā)送到其他中心站14或其他系統(tǒng)(未示出)。例如，如果該信號表示在一個發(fā)射機(jī)10中發(fā)生的事件，那么關(guān)于該事件的發(fā)生(和時間)的信息可以被發(fā)送到另一個系統(tǒng)用于操作或控制目的。這樣一個系統(tǒng)可以包括一個檢測在發(fā)射機(jī)10中的事件信號錯誤地輸入到建筑物和目標(biāo)里面的檢測器。當(dāng)該輸入事件被中心站4接收時，為了適當(dāng)?shù)闹伟岔憫?yīng)，中心站14可以通知事件的當(dāng)?shù)刂伟膊块T和發(fā)射機(jī)10的位置。舉另外一個例子，該信號能夠包含來自與該發(fā)射機(jī)10的用戶相連接的一個醫(yī)學(xué)傳感器的數(shù)據(jù)。當(dāng)該信號傳遞到中心站14時，它能夠用來確定用戶的當(dāng)前健康或在整個時期記錄(使用存儲器18)用戶的身體特性。如果用戶健康被確定需要幫助，那么來自接收站12的信號象下面所討論的那樣能夠被分析，以便確定用戶的地理區(qū)域，這樣使得醫(yī)務(wù)人員能夠立即被派遣。最后，該信號僅僅能夠識別發(fā)射機(jī)10和它的位置。例如，這樣的系統(tǒng)能夠用來監(jiān)視在運(yùn)輸卡車的急馳中每輛卡車的位置的瞬時過程。
來自發(fā)射機(jī)10的信號可以用數(shù)據(jù)信息(表示發(fā)射機(jī)，事件，數(shù)據(jù)等)編碼。一個對這種數(shù)據(jù)編碼的設(shè)備可以象圖2所說明的那樣，在該圖中線性調(diào)頻脈沖信號按預(yù)定速率產(chǎn)生，并且第二和后續(xù)的線性調(diào)頻脈沖信號(或“線性調(diào)頻脈沖”)在一個從某一時間的偏移開始，預(yù)定速率應(yīng)以該時間表示。如圖2所示那樣，第一線性調(diào)頻脈沖信號可以在任意起始時間t0開始。第二線性調(diào)頻脈沖將希望在該起始時間之后的某個預(yù)定時間開始，這取決于該預(yù)定速率。為了對信息編碼，在一組線性調(diào)頻脈沖中的第二和隨后的線性調(diào)頻脈沖可以延遲可探測的數(shù)值，并且該延遲的數(shù)值可以形成一個被發(fā)送的數(shù)據(jù)的函數(shù)。例如，相對于圖2，一個線性調(diào)頻脈沖可以以每秒100個線性調(diào)頻脈沖的速率產(chǎn)生。如果第二和后續(xù)的線性調(diào)頻脈沖在延遲X微秒后開始，這里，X是一個在0和31之間的數(shù)字，那么每個后續(xù)的線性調(diào)頻脈沖可以代表5個數(shù)字位信息(25等于32)。如果五位線性調(diào)頻脈沖按一組發(fā)送，那么所有從第一線性調(diào)頻脈沖開始被定時的整組線性調(diào)頻脈沖可以編碼二十個數(shù)字位信息(4個后續(xù)的線性調(diào)頻脈沖，每個能夠?qū)?位信息進(jìn)行編碼)?？梢员痪幋a的信息類型是廣泛的，并且可以包括一個發(fā)射機(jī)的標(biāo)識，一個傳感器讀數(shù)，一個事件標(biāo)識等。
第二線性調(diào)頻脈沖開始的定時等于10毫秒(第一線性調(diào)頻脈沖的持續(xù)時間)加N微秒，此處，N是0和31之間的數(shù)字并代表5位被發(fā)送的數(shù)據(jù)。同樣，線性調(diào)頻脈沖3的開始將出現(xiàn)在20毫秒加M微秒處，此處M是0和31之間的數(shù)字并代表5位要發(fā)送的數(shù)據(jù)。在五個線性調(diào)頻脈沖的傳輸完成后，此后，在任一任意時間該傳輸順序可以重新開始。
參照圖3，一個在這里使用的線性調(diào)頻脈沖信號是一個在整個有限的時間周期內(nèi)具有一個連續(xù)地變化頻率的信號。一個線性調(diào)頻脈沖信號可能是一個具有在整個10毫秒周期內(nèi)擺動的4MHz帶寬的信號。當(dāng)在圖3中所示的線性調(diào)頻脈沖在時間軸上向上擺動而在頻率軸上該線性調(diào)頻脈沖可能向下擺動時，該擺動也最好是線性擺動，就是說，在時間軸上的信號頻率的曲線是一條直線。一個線性擺動的使用容許該信號接收機(jī)使用一個非時變匹配濾波器將即使使用一個具有比較大的頻率偏移的信號的發(fā)送信號進(jìn)行解碼。因此，該發(fā)射機(jī)可以使用一個比較廉價的定時源，例如一個頻率穩(wěn)定性差的廉價的振蕩器來構(gòu)成，并且該系統(tǒng)將令人滿意地運(yùn)行。
線性調(diào)頻脈沖長度的精確定時，一組中的線性調(diào)頻脈沖數(shù)目，在一個線性調(diào)頻脈沖的開始時通過延遲被編碼的位數(shù)，或在與一個特定位順序有聯(lián)系的一個線性調(diào)頻脈沖開始時的延遲數(shù)值不受在該示范性的實(shí)施例中所使用的時間和數(shù)目的限制，并且可以設(shè)置為任何實(shí)用的數(shù)值，該數(shù)值取決于發(fā)送和接收裝備的靈敏度和精確度。
圖4示出一個發(fā)射機(jī)，它包括一個將定時信號提供給一個控制器38和一個功率控制電路40的定時器36。該控制器38也可以接收將信息提供給該控制器38的信號，這些信息例如是發(fā)射機(jī)的ID(標(biāo)識)，一個來自傳感器的數(shù)據(jù)讀數(shù)，一個指示在發(fā)射機(jī)10的外殼上實(shí)用一個應(yīng)急按鈕的信號，或者一個指示出現(xiàn)一個事件或若干個預(yù)定的事件中的一個的信號。在定時信號和信息信號的基礎(chǔ)上，控制器38可以啟動一個線性調(diào)頻脈沖發(fā)生器40以便在所希望的瞬時產(chǎn)生一個線性調(diào)頻脈沖信號。為了提供一個被調(diào)制的信號，該線性調(diào)頻脈沖信號被提供給一個調(diào)制器42的一個輸入端，該調(diào)制器調(diào)制一個從具有線性調(diào)頻脈沖信號的載波源44接收的載波信號。該調(diào)制信號被提供給一個功率放大器46并終究被提供給用于傳播到一個接收站(未示出)的一個天線48。
在操作中，定時器36將定時信號提供給控制器38和功率控制電路40。根據(jù)發(fā)射機(jī)所使用的特定的信號發(fā)送協(xié)議產(chǎn)生定時信號以便在一組(或幀)線性調(diào)頻脈沖信號內(nèi)或在連續(xù)的線性調(diào)頻脈沖信號組之間提供該定時。該定時信號還被用來激勵該發(fā)射機(jī)電路的其他部分，并且當(dāng)這一部分不需要時使它去激勵。例如，當(dāng)不出現(xiàn)信號傳輸時，經(jīng)由該功率控制電路操作的定時信號致使線性調(diào)頻脈沖發(fā)生器40和傳輸電路(調(diào)制器40，功率放大器46，載波源等)將被去激勵。
繼續(xù)參照圖4，控制器38使用該定時信號以便通過使用與圖2有關(guān)的線性調(diào)頻脈沖信號位置編碼的編碼方案設(shè)計對希望被發(fā)送的各種信息進(jìn)行編碼。該信息信號從各種信號源接收，這取決于一種特定系統(tǒng)的專門的信息傳輸需要。一個標(biāo)識信號(ID)可以通過開關(guān)設(shè)置，ROM編程，或通過不受從發(fā)射機(jī)撤除電源損害的提供數(shù)據(jù)的類似方法而被提供。一個應(yīng)急信號可以經(jīng)過發(fā)射機(jī)外殼上的應(yīng)急開關(guān)或經(jīng)過與該發(fā)射機(jī)有聯(lián)系的鍵盤上的一個特定按鍵順序的輸入的操作由該發(fā)射機(jī)的用戶啟動。該傳感器數(shù)據(jù)可以從任何提供要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的測量、報告、指示單元接收。事件信號可以是任何類型的指示包括無限制性，按鍵，開關(guān)，邏輯電路，鍵等的一個事件或一組事件通過的數(shù)據(jù)信號。來自任何源的信號可以以模擬、數(shù)據(jù)或任何其他格式由控制器38識別并(如果需要的話)通過控制器38可轉(zhuǎn)換成一個數(shù)據(jù)信號。
在取決于該應(yīng)用的適當(dāng)?shù)臅r間，控制器38導(dǎo)致由線性調(diào)頻脈沖發(fā)生器40所生成的線性調(diào)頻脈沖對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。該數(shù)據(jù)可以象在一個周期基礎(chǔ)上或當(dāng)一個特定事件或傳感器讀出的出現(xiàn)時被發(fā)送的發(fā)射機(jī)的標(biāo)識那樣簡單。在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，要編碼和發(fā)送的數(shù)據(jù)既可以包含一個標(biāo)識信號又可以包含來自一個或多個傳感器或事件指示器的讀數(shù)。將所編碼的信號以幀的形式編入一組線性調(diào)頻脈沖信號中或一組以上的線性調(diào)頻脈沖信號中，這可以根據(jù)要發(fā)送的信息長度的需要來實(shí)現(xiàn)。所生成的線性調(diào)頻脈沖被用來調(diào)制一個從載波源44接收的載波信號以便提供一個調(diào)制信號，該信號通過功率放大器被放大并按照一個常規(guī)方式經(jīng)由天線48被發(fā)送。
該載波信號源可以是任何一個載波信號的常規(guī)源，例如，無限制性，一個晶體振蕩器，一個數(shù)字信號合成器，一個模擬諧振電路，或一個由外部源所提供的信號。該線性調(diào)頻脈沖發(fā)生器40，調(diào)制器42，載波源44，以及有關(guān)的部件可以是數(shù)字設(shè)備或者模擬設(shè)備。
圖5涉及接收站的一個實(shí)施例，該接收站包含一個具有四個獨(dú)立的接收元件52的天線50。來自單獨(dú)接收的元件52的信號被提供給若干類似的信道處理器54，該處理器調(diào)制在該元件52上接收的信號，對在該信號中所含有的信息進(jìn)行解碼，并且，在某些情況下，在各自的元件52確定被解碼的信號的到達(dá)時間和/或到達(dá)角度。關(guān)于所接收的、被解碼的信號的信息以及它們的到達(dá)時間和/或到達(dá)角度可以提供給一個數(shù)據(jù)處理器56，該處理器可以提供一個發(fā)送了一個信號的該發(fā)射機(jī)的識別指示，由該發(fā)射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)(如果有的話)以及在某些情況下，象由在元件54中信號的到達(dá)時間和/或到達(dá)角度所確定的發(fā)射機(jī)的位置。
一個在接收站接收的信號通過它可以解碼的系統(tǒng)在圖6中將概括地被說明，在圖6中，一個輸入線性調(diào)頻脈沖60(在適當(dāng)?shù)南伦冾l，濾波和放大之后)在接收站通過一個調(diào)制器64由一個參考線性調(diào)頻脈沖信號62被調(diào)制。實(shí)際上，該參考線性調(diào)頻脈沖信號62應(yīng)具有與在該發(fā)射機(jī)中生成的線性調(diào)頻脈沖信號類似的特性。最好是，該參考線性調(diào)頻脈沖在斜率方面應(yīng)與所接收的線性調(diào)頻脈沖信號匹配，就是說，該信號的頻率對時間的曲線應(yīng)具有相同的斜率。眾所周知，由另一個線性調(diào)頻脈沖信號調(diào)制一個線性調(diào)頻脈沖信號將生成一個連續(xù)波形信號(“CW”)，該信號具有一個是這二個線性調(diào)頻脈沖信號開始的定時之間的差值的直接函數(shù)。如果輸入到該調(diào)制器64的二個線性調(diào)頻脈沖精確地具有相同的定時，那么來自該調(diào)制器64的輸出將為零。當(dāng)這二個線性調(diào)頻脈沖信號之間的開始定時增加時，由該調(diào)制器生成的連續(xù)波形信號的頻率將增加。
如果該線性調(diào)頻脈沖相對地是直線的(如以上所確定的那樣)，那么在輸入線性調(diào)頻脈沖和參考線性調(diào)頻脈沖之間的頻率偏移對該系統(tǒng)的特性具有比較小的影響。如果該線性調(diào)頻脈沖信號相對地是直線的，那么，一個頻率偏移與在輸入信號和參考信號之間的時間偏移具有相同的影響。象下面所解釋的那樣，在來自遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)和接收站信號之間的時間差值通過比較在不同接收站的時間差值可以用來確定位置。由于這些計算始終與另外一個有關(guān)，因此通過不同的到達(dá)時間的處理在該系統(tǒng)級別中明顯的時間偏移被消除。
在該接收站中，來自調(diào)制器64的CW信號可以被帶通濾波以便消除或拋棄在它們的開始定時中沒有充分對準(zhǔn)的參考線性調(diào)頻脈沖和輸入線性調(diào)頻脈沖的信號。通過該帶通濾波器66的信號可以通過一個模擬/數(shù)字變換器68被數(shù)字化，然后在一個快速傅立葉變換(“FFT”)電路70中被分析。該FFT確定由它接收的信號的頻率。因?yàn)樵撔盘栴l率直接涉及(本地的)參考線性調(diào)頻脈沖和接收線性調(diào)頻脈沖之間的定時，因此，由FFT所確定的頻率將直接指示參考和輸入線性調(diào)頻脈沖的定時之間的差值，從而既直接導(dǎo)致輸入線性調(diào)頻脈沖的到達(dá)時間又直接導(dǎo)致在一個輸入線性調(diào)頻脈沖組中第二和后續(xù)的線性調(diào)頻脈沖的開始的延遲(即導(dǎo)致通過該線性調(diào)頻脈沖的時間位置被編碼的數(shù)據(jù)的解碼)。在圖6的電路中，通過調(diào)節(jié)參考線性調(diào)頻脈沖和輸入線性調(diào)頻脈沖之間的時間關(guān)系，既可以獲得輸入線性調(diào)頻脈沖的到達(dá)時間又可以獲得在該信號中被編碼的數(shù)據(jù)。
參照圖7，該圖涉及一個用來將所接收的信號進(jìn)行解碼并提取通過從天線元件52中的一個元件(未示出)接收一個信號在那里被編碼的信息。所接收的信號可以通過低噪音被放大，并且被下變頻為一個被分開和被提供給多個子信道處理器74的中頻信號。在一個子信道處理器74中，該中頻信號在一個調(diào)制器76中被調(diào)制后被提供給一個帶通濾波器78。所濾波的信號被加到一個模擬-數(shù)字變換器80，該變換器將該信號變換為一個數(shù)字形式，然后該數(shù)字形式通過一個數(shù)字下變頻器82被下變頻。下變頻的信號被提供給一個FFT84，其輸出通過一個信號檢測器86被分析。從該信號檢測器86檢測的信號(如果有)被提供給一個在某些情況下具有指示所檢測的信號的到達(dá)時間的一個信號的數(shù)據(jù)處理器。
信道處理器54也可以經(jīng)由一個GPS檢測器88從一個公共源例如一個全球定位系統(tǒng)(“GPS”)衛(wèi)星接收一個時鐘信號。該時鐘信號被加到一個參考線性調(diào)頻脈沖發(fā)生器90，該發(fā)生器產(chǎn)生一個在形式上類似于由發(fā)射機(jī)(未示出)使用的、但和該發(fā)射機(jī)異步的線性調(diào)頻脈沖的參考線性調(diào)頻脈沖。參考線性調(diào)頻脈沖被加到一個時間偏移電路92，該電路提供四個參考線性調(diào)頻脈沖的復(fù)制品，每一個與其他參考信號有一個不同的延遲。該參考線性調(diào)頻脈沖中的一個復(fù)制品被傳送到在每個子信道處理器74中的調(diào)制器76的輸入端。
在操作中，時間偏移電路可以將參考信號的各種復(fù)制品延遲，延遲量等于線性調(diào)頻脈沖信號的長度1/4的增量。例如，由時間偏移電路92提供的參考線性調(diào)頻脈沖的復(fù)制品被延遲線性調(diào)頻脈沖長度的0，1/4倍，1/2線性調(diào)頻脈沖長度的1/2以及線性調(diào)頻脈沖長度的3/4。在如上所述具有一個10毫秒的線性調(diào)頻脈沖長度的實(shí)例系統(tǒng)中，時間偏移電路92應(yīng)從參考線性調(diào)頻脈沖分別產(chǎn)生具有0秒，2.5毫秒，5.0毫秒，以及7.5毫秒的參考線性調(diào)頻脈沖信號。然后將四個交互時間偏移參考信號中的一個提供給每個子信道處理器74。
一旦一個被接收的信號已被放大和下變頻，所接收的信號就被分成被提供給子信道處理器74的調(diào)制器76的四個相同信號。在每個子信道處理器74中，所接收的信號被類似地處理；但是，由于在傳輸?shù)阶有诺捞幚砥?4的參考線性調(diào)頻脈沖信號中的定時不同，因此得到不同的結(jié)果。在一個副信到處理器74中，所接收的信號通過時間偏移電路92由傳輸?shù)侥抢锏膮⒖季€性調(diào)頻脈沖調(diào)制。在相對于參考線性調(diào)頻脈沖的一個異步定時中，在所接收的信號內(nèi)應(yīng)由一個線性調(diào)頻脈沖信號，所接收的線性調(diào)頻脈沖信號通過偏移參考信號被調(diào)制將產(chǎn)生一個具有直接取決于在接收的線性調(diào)頻脈沖信號和偏移參考線性調(diào)頻脈沖信號之間定時中的差值的頻率的CW信號。CW信號通過一個被設(shè)計的帶通濾波器被濾波以便通過具有在中頻的一個特定帶寬范圍內(nèi)的頻率的信號。因此，帶通濾波器78將從所接收的線性調(diào)頻脈沖信號(如果有)中濾去在特殊時間關(guān)系內(nèi)具有相對于偏移參考信號的起始定時的CW信號。如果帶通濾波器78的帶寬的大小估計適當(dāng)，那么只有一個子信道處理器74的帶通濾波器78將使一個特定的被接收的線性調(diào)頻脈沖信號的CW信號通過，而在其他子信道處理器74中的其他帶通濾波器78將濾去通過與所接收的線性調(diào)頻脈沖信號不充分匹配的偏移參考信號對所接收的線性調(diào)頻脈沖信號調(diào)制所產(chǎn)生的CW信號。
具有與所接收的線性調(diào)頻脈沖信號的定時匹配最好的偏移參考線性調(diào)頻脈沖信號的子信道處理器的分離將在圖8的定時圖中與圖7一起進(jìn)行說明。該定時圖示出使用在指示一個偏移參考線性調(diào)頻脈沖開始的RFF信號中的垂直線的四個偏移參考信號REF1，REF2，REF3，REF4的產(chǎn)生。如果被帶通濾波器78通過的帶寬等于線性調(diào)頻脈沖長度的+/-1/8的延遲，那么具有由參考號碼100指示的定時的所接收的線性調(diào)頻脈沖信號(只示出二個)將是最早被各自帶通濾波器通過的信號，而具有由參考號碼102指示的定時的所接收的線性調(diào)頻脈沖信號將是最后被帶通濾波器通過的信號。應(yīng)當(dāng)指出，與一個被接收的線性調(diào)頻脈沖信號無關(guān)，該信號將通過一個帶通濾波器并被其他的帶通濾波器拒絕。還應(yīng)當(dāng)指出，來自在任何一個子信道處理器中最早接收的線性調(diào)頻脈沖的時間“C”的長度相對于在任何一個子信道處理器中的最后被接收的線性調(diào)頻脈沖使該線性調(diào)頻脈沖的長度匹配。象將被精通此技術(shù)的人們理解的那樣，在構(gòu)成具有精確而陡削邊沿的帶通濾波器中的實(shí)際問題將產(chǎn)生某些情況，在這些情況中，二個子信道處理器74的帶通濾波器可以容許在接近該帶寬末端出現(xiàn)的他們的CW信號通過；但是，當(dāng)隨后的信號的處理能夠消除或分辨在那里所產(chǎn)生的信號定時中的任何模糊度時，這種實(shí)用性不會給本發(fā)明帶來明顯的不利影響。
在具有通過它的帶通濾波器78的一個CW信號的子信道處理器74中，CW信號通過模擬-數(shù)字變換器80被變換成它的數(shù)字形式，并通過數(shù)字下變頻器82被數(shù)字地變換成基帶。具有涉及在偏移參考線性調(diào)頻脈沖和所接收的線性調(diào)頻脈沖的時間中的差值的一個頻率的下變頻的CW信號被提供給一個確定CW信號頻率的FFT。如果FFT確定有一個CW信號出現(xiàn)在任何特定的線性調(diào)頻脈沖周期期間，那么檢測信號電路86將一個信號提供給既指示CW信號又指示在其上的頻率的出現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理器56(該頻率可以直接涉及相對于適當(dāng)?shù)钠茀⒖季€性調(diào)頻脈沖信號的被接收的線性調(diào)頻脈沖信號的定時)。
具有一個10毫秒的線性調(diào)頻脈沖長度的系統(tǒng)，雖然沒有要求，但已發(fā)現(xiàn)了優(yōu)點(diǎn)，即被輸入到子信道處理器74的信號的中頻大約是70MHz。對于具有一個4MHz的帶寬的線性調(diào)頻脈沖信號在帶通濾波器78中可以使用一個1MHz的帶寬。
象在該示范性的系統(tǒng)中所使用的那樣，子信道處理器74的數(shù)目不限于四個。通過在該電路的其他部分適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)可以使用較多或較少的子信道處理器74，例如調(diào)節(jié)對于參考線性調(diào)頻脈沖通過它產(chǎn)生偏移的數(shù)值和相對于在本系統(tǒng)中使用的線性調(diào)頻脈沖信號的帶寬的帶通濾波器78的帶寬。
參照圖9，F(xiàn)FT的操作可以容易理解。一個FFT的輸出可以認(rèn)為是一序列“分區(qū)”。每個分區(qū)代表一個頻率范圍，并且同時所有分區(qū)代表FFT的帶寬。FFT將一個表示包含在加到FFT的信號中的頻率的相對振幅的記數(shù)(由I2*Q2中推出)存放在每個分區(qū)中。由于信號可以提供多個頻率，因此一個以上的FFT的分區(qū)可以提供有效的記數(shù)，每個有效的記數(shù)代表這樣的事實(shí)，即輸入信號具有涉及專用分區(qū)的頻率成分。在本發(fā)明的一個系統(tǒng)的實(shí)施例中，在一個具有一個可接收的CW信號的子信道處理器中的FFT的輸出分區(qū)可以具有象圖9所說明的記數(shù)。應(yīng)當(dāng)指出，大多數(shù)分區(qū)具有說明寬帶噪音存在的某些記數(shù)存在。一個或鄰近的分區(qū)明顯地具有明顯地高于噪音分區(qū)的記數(shù)，該記數(shù)指示一個具有與該分區(qū)有聯(lián)系的頻率的CW信號的存在。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，只有具有小于1MHz帶寬的CW信號將通過帶通濾波器。因此，F(xiàn)FT的帶寬不必大于1MHz。如果FFT具有10000個分區(qū)，那么每個分區(qū)具有一個100Hz(即1000000/10000)相關(guān)的頻率寬度。因?yàn)樵谠撌痉缎韵到y(tǒng)中每個子信道處理器要處理2.5毫秒時間(一個10毫秒線性調(diào)頻脈沖的長度被分成四個子信道)，因此當(dāng)所接收的信號的到達(dá)時間被用來計算該信號的一個發(fā)射機(jī)的位置時，每個FFT的分區(qū)表示在參考線性調(diào)頻脈沖和對該系統(tǒng)產(chǎn)生大約250英尺范圍分辨率的所接收的線性調(diào)頻脈沖信號之間的250毫微秒的時間偏移。
該系統(tǒng)在一個2.5毫秒周期(由一個子信道處理器提供的時間周期))內(nèi)作為識別單個被接收的線性調(diào)頻脈沖信號而被說明。該信號檢測電路在FFT的輸出范圍內(nèi)可以不選擇恰好是最強(qiáng)的信號，而是所有具有超過所希望的數(shù)值或規(guī)范的記數(shù)的信號。通過使用這一信號選擇電路，本發(fā)明能夠精確地檢測和解碼來自多個異步發(fā)射機(jī)的信號，所有該發(fā)射機(jī)以這樣的方式開始他們的傳輸，在該方式中，該信號在接收站在彼此2.5毫秒范圍內(nèi)到達(dá)。
同樣，為便于解釋該子信道處理器邏輯，一個優(yōu)先實(shí)施例的上述說明已說明了四個并行子信道處理器；但是，如果提供足夠速度的部件和附加存儲器，那么有些設(shè)備就能被不同的子處理器共享。例如，在本發(fā)明的一個特定實(shí)施例中，單個FFT可以被使用并在子信道處理器之間轉(zhuǎn)換。
信號檢測電路86在每個線性調(diào)頻脈沖周期只一次檢測和識別一個或多個被接收的線性調(diào)頻脈沖信號，并且隨著它的或它們的到達(dá)時間將這一信息傳到數(shù)據(jù)處理器56。該數(shù)據(jù)處理器56在多個線性調(diào)頻脈沖周期內(nèi)存儲和處理線性調(diào)頻脈沖數(shù)據(jù)，周期數(shù)取決于被執(zhí)行的系統(tǒng)的協(xié)議和成幀。例如，在這里所說明的示范性的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理器56處理最后五個線性調(diào)頻脈沖(即一幀的線性調(diào)頻脈沖組)。如圖10所說明的那樣，數(shù)據(jù)處理器56通過比較用于每個子信道處理器的最后五個(在該示范性系統(tǒng)中)線性調(diào)頻脈沖的結(jié)果對該線性調(diào)頻脈沖信號進(jìn)行解碼。通過將來自一個子信道的輸出橫向并向下滑動128個分區(qū)“窗口”，數(shù)據(jù)處理器56將檢測一幀線性調(diào)頻脈沖(來自相同的發(fā)射機(jī))的存在。該窗口寬度可以由該發(fā)射機(jī)所使用的編碼方案設(shè)計確定，而時間用FFT的每個分區(qū)表示。例如，在該示范性系統(tǒng)中，該編碼通過將第二個開始(時間)從第一個線性調(diào)頻脈沖的周期經(jīng)由第五個線性調(diào)頻脈沖延遲到32微秒來完成。在其中每個分區(qū)表示250毫微秒時間的示范性的FFT中，一次32微秒的延遲等于128個分區(qū)(每個32微秒/250毫微秒分區(qū)=128個分區(qū))。如果數(shù)據(jù)處理器54在該窗口檢測到五個“命中”信號，那么一幀數(shù)據(jù)就已被檢測。線性調(diào)頻脈沖幀的到達(dá)時間可以從五個線性調(diào)頻脈沖順序中的線性調(diào)頻脈沖1的到達(dá)時間中減去。在線性調(diào)頻脈沖1和2之間的分區(qū)數(shù)之差值(除以4，僅當(dāng)每第四個分區(qū)被用于該示范性系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)時)提供表示五位的二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)(在0和31之間)。類似地，在線性調(diào)頻脈沖1和線性調(diào)頻脈沖3，4以及5的分區(qū)之間的差值提供附加的十五位數(shù)據(jù)。
通過檢驗(yàn)來自子信道處理器74中所有FFT的輸出，數(shù)據(jù)處理器56能夠組合在它的接收范圍內(nèi)由多個發(fā)射機(jī)異步發(fā)送的所有的幀數(shù)據(jù)(和到達(dá)時間)。此后，通過使用常規(guī)數(shù)據(jù)解碼技術(shù)，該數(shù)據(jù)處理器56可以通過將信息延遲到其他系統(tǒng)來響應(yīng)象適合于特定應(yīng)用的數(shù)據(jù)，結(jié)果生成將要發(fā)送到其他系統(tǒng)的信息，并且，通常采取適合于該數(shù)據(jù)/信息的動作。
在一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理器可以接收來自多信道(在該示范性系統(tǒng)中是四個)的信號數(shù)據(jù)，每個信道與單獨(dú)的一個天線元件有聯(lián)系。在正常情況下，盡管在不同的時間和以不同的到達(dá)角度，但到達(dá)天線的信號可以在每個元件中被接收。在對數(shù)據(jù)解碼中，數(shù)據(jù)處理器56通過相干地將其加在一起，通過表決四個信道的結(jié)果，或通過任何常規(guī)結(jié)果累加方案設(shè)計，可以結(jié)合來自四個信道的結(jié)果。如果相干總計被使用，那么起源于噪音的虛假子信道結(jié)果將全部是非相干，并且將被丟失。
多信道的使用還能夠使數(shù)據(jù)處理器56按一種常規(guī)方式計算在多元件中被檢測的信號的到達(dá)角。
在本發(fā)明的一種狀況中，來自多接收站的信號數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)到達(dá)時間和數(shù)據(jù)到達(dá)角度可以被結(jié)合以便對發(fā)送所接收的信號的發(fā)射機(jī)進(jìn)行識別和大地定位。眾所周知，在三個不同接收站中的相同信號到達(dá)的時間差值可以用來對該信號的發(fā)射機(jī)進(jìn)行大地定位。類似地，在二個不同接收站中的相同信號的到達(dá)角度可以用來對該信號的發(fā)射機(jī)進(jìn)行大地定位。到達(dá)時間差值或到達(dá)角度中的任何一個或二個，或者二種技術(shù)的結(jié)合可以用來對一個專用的發(fā)射機(jī)進(jìn)行大地定位。
一種使用三個接收站，每個接收站只有一個信道的系統(tǒng)可以用來接收數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)在三個接收站中的信號的到達(dá)時間差值對這些信息的發(fā)射機(jī)進(jìn)行大地定位。在這種系統(tǒng)中，將不要求計算該信號的到達(dá)角度。類似地，本發(fā)明可以用來傳送數(shù)據(jù)(或事件)而在補(bǔ)救每個站省去多重天線元件的情況下不對發(fā)射機(jī)進(jìn)行大地定位。
還有另外的波形可以用來發(fā)送數(shù)據(jù)信號并在接收站被匹配。例如，該發(fā)射機(jī)可以使用一種如上所述的脈沖定位編碼技術(shù)對將要發(fā)送的標(biāo)識和/或數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后使用一種常規(guī)的直接序列擴(kuò)譜技術(shù)(例如一種PN調(diào)制技術(shù))能夠?qū)υ摂?shù)據(jù)信號進(jìn)行調(diào)制。在接收時，該數(shù)據(jù)信號可以首先使用一個常規(guī)的相關(guān)器解碼器后接一個對脈沖定位信息解碼的數(shù)據(jù)解調(diào)器進(jìn)行解碼。類似地，如上所述參照圖2-4，數(shù)據(jù)信號可以產(chǎn)生和發(fā)送，并且，接收站可以使用一個線性調(diào)頻脈沖信號相關(guān)器以便確定一個有效數(shù)據(jù)信號的存在和到達(dá)時間。在這樣的相關(guān)器中，輸入信號相對于一個參考線性調(diào)頻脈沖信號(來自早已公開的非時變匹配濾波器的另一種形式)可以被相關(guān)。在這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)來自相關(guān)器的匹配過程的輸出被對準(zhǔn)時，可以獲得一個指示至少一個已被發(fā)送的信號的存在的脈沖。
這種應(yīng)用包括一個急馳管理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，車輛裝有發(fā)射機(jī)(或“標(biāo)記)，它們周期性地發(fā)射一個識別信號以便使中心控制系統(tǒng)能夠監(jiān)視急馳的位置，從而確保適當(dāng)?shù)母采w范圍(例如出租汽車或警察巡邏車的覆蓋范圍)，輔助有效的調(diào)度，或禁止使用未授權(quán)旅行的車輛；一種用于假釋者的個人定位系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，在假釋者的身上帶有標(biāo)記以便確保它保持在指定的位置；推測車輛的秘密跟蹤，該車輛使用附在其上的隱藏的標(biāo)記。
本發(fā)明還提供一種在一個比較廉價的系統(tǒng)中用于傳遞數(shù)據(jù)和用于對多目標(biāo)進(jìn)行大地定位的系統(tǒng)。本發(fā)明的發(fā)射機(jī)彼此之間不同步，與接收機(jī)不同步，或者與任何其他的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不同步。此外，為了在可能明顯地減少災(zāi)難性信號的情況下發(fā)射機(jī)不需要具有幾乎同時接收信號(例如象在輪詢系統(tǒng)中那樣)的能力。
在一種用于對多個遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)定位的系統(tǒng)和方法中，比較廉價的發(fā)射機(jī)可以同時向一個或多個接收站發(fā)送識別信號，該接收站檢測來自某些遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)的信號，以便確定信號的到達(dá)時間并對包含在該信號中的信息(如果有的話)進(jìn)行解碼，所有這些信號在接收站和發(fā)射機(jī)之間或在發(fā)射機(jī)之間都不同步，并且全都沒有用于輪詢各種遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)的中心系統(tǒng)。該系統(tǒng)能結(jié)合從二個或二個以上接收站接收的信號信息。
權(quán)利要求
1．一種用于確定包含多個接收機(jī)的一個發(fā)射機(jī)定位的定位系統(tǒng)，每個所述接收機(jī)包含用于接收一個在其上被調(diào)制的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的輻射信號的設(shè)備；一個用于將所述被接收的輻射信號下變頻為一個低頻信號的下變頻器；一個線性調(diào)頻脈沖信號發(fā)生器；一個使用一個從所述線性調(diào)頻脈沖信號發(fā)生器接收的線性調(diào)頻脈沖信號周期性地解調(diào)所述較低頻率以便產(chǎn)生一個具有涉及線性調(diào)頻脈沖信號開始和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)開始之間的時間關(guān)系的頻率的波形信號的解調(diào)器；一個用于對所述波形信號濾波以便濾去在預(yù)定的頻率范圍之外的波形信號的濾波器；一個確定被濾波的波形信號的頻率的頻率檢測器；一個用于根據(jù)連續(xù)地被解調(diào)、濾波的波形信號的時間關(guān)系對在被濾波的波形信號內(nèi)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解碼的檢測器；用于確定在所述多個接收機(jī)中的每一個接收的一個公共的所述連續(xù)被解調(diào)、濾波的波形信號的到達(dá)時間的控制設(shè)備；用于通過比較在所述多個接收機(jī)中的到達(dá)時間確定所述發(fā)射機(jī)的位置的設(shè)備。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的一個系統(tǒng)，其中，發(fā)射機(jī)是一個包含用于接收所發(fā)送的信號的多個設(shè)備的移動發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射信號具有一個在那里間歇地被調(diào)制的數(shù)據(jù)信號，每個所述接收設(shè)備在空間上不同于每個其他所述接收設(shè)備，每個所述接收設(shè)備包含多個子信道處理器，每個處理器包含一個混頻器，它用于將所接收的信號與一個周期性地產(chǎn)生的線性調(diào)頻脈沖信號進(jìn)行混頻以便產(chǎn)生一個IF信號，該信號具有一個涉及在周期性地產(chǎn)生的線性調(diào)頻脈沖信號和在所接收的信號內(nèi)被調(diào)制的數(shù)據(jù)信號之間及時協(xié)調(diào)的頻率；一個用于濾去不在預(yù)定帶寬范圍內(nèi)的IF信號以便提供一個被濾波的IF信號的濾波器；一個用于變換來自模擬-數(shù)字形式的被濾波的IF信號的數(shù)字-模擬變換器；一個將數(shù)字濾波的IF信號下變頻為一個基帶信號的數(shù)字下變頻器；以及一個快速傅立葉變換(“FFT”)處理器用來識別在基帶信號范圍內(nèi)的頻率成分；一個用來周期性地產(chǎn)生線性調(diào)頻脈沖信號的線性調(diào)頻脈沖信號發(fā)生器；一個用于將所述所產(chǎn)生的線性調(diào)頻脈沖信號按一種定時順序加到在所述子信道處理器內(nèi)的所述混頻器中的線性調(diào)頻脈沖信號定時控制電路；一個通過測量在所接收的信號范圍內(nèi)的被調(diào)制的數(shù)據(jù)之間的時間關(guān)系對在所接收的信號內(nèi)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)解調(diào)器；用來保持被調(diào)制的數(shù)據(jù)的到達(dá)時間的到達(dá)時間檢測器；以及使用在多個接收設(shè)備中被調(diào)制的數(shù)據(jù)的到達(dá)時間以便確定涉及接收設(shè)備位置的發(fā)射機(jī)位置的位置確定設(shè)備。
3．根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一個系統(tǒng)，其中，所述FFT處理器設(shè)計了多個頻率分區(qū)，每個分區(qū)與在通過所述濾波器的信號帶寬范圍內(nèi)具有一個不同頻率的信號有聯(lián)系。
4．在權(quán)利要求3中所述的一個系統(tǒng)，其中，如果在一個從保持第一個被解碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的分區(qū)起的頻率分區(qū)的預(yù)定頻率偏移范圍內(nèi)出現(xiàn)連續(xù)的被解碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，那么在該頻率分區(qū)中就會提供有效的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
5．根據(jù)在權(quán)利要求2-4的任何一項(xiàng)所述的一個系統(tǒng)，其中，多個數(shù)字位信息在在每個被調(diào)制的信號范圍內(nèi)被編碼。
6．根據(jù)權(quán)利要求3-5的任何一項(xiàng)所述的一個系統(tǒng)，其中，所述FFT產(chǎn)生10000個頻率分區(qū)，并且其中有效數(shù)據(jù)出現(xiàn)在連續(xù)線性調(diào)頻脈沖信號的一個128個頻率分區(qū)的窗口內(nèi)。
7．根據(jù)權(quán)利要求2-6的任何一項(xiàng)所述的一個系統(tǒng)，其中，所述基帶信號的頻率與在周期的線性調(diào)頻脈沖信號和間歇地被調(diào)制的數(shù)據(jù)信號之間的時間關(guān)系有關(guān)。
8．根據(jù)權(quán)利要求2-7的任何一項(xiàng)所述的一個系統(tǒng)，其中，五個連續(xù)線性調(diào)頻脈沖形成一個數(shù)據(jù)幀，每幀具有一個基本線性調(diào)頻脈沖和四個連續(xù)線性調(diào)頻脈沖，在基本線性調(diào)頻脈沖和每個連續(xù)線性調(diào)頻脈沖的開始之間的定時指示由所述幀表示的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
全文摘要
比較廉價的發(fā)射機(jī)可以同時將識別信號發(fā)送到一個或多個接收站,接收站將檢測來自遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)的信號,確定該信號的到達(dá)時間,并對包含在該信號中的信息(如果有)進(jìn)行解碼,在接收站和發(fā)射機(jī)之間或在發(fā)射機(jī)中間所有信號不同步并且全都沒有用于輪詢各種遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)的中心系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠結(jié)合從二個或二個以上的接收站接收的信號信息。
文檔編號G01S5/06GK1295671SQ98814094
公開日2001年5月16日 申請日期1998年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月30日
發(fā)明者詹姆斯·C·奧托 申請人:哈里公司