r>[0028] 優(yōu)選地,由連續(xù)函數(shù)嗔((6)描述調(diào)嗽的相位,其在調(diào)嗽的開(kāi)始處和末尾處具有相 同的值壤Ili。歸功于此,信號(hào)的相位跨符號(hào)邊界連續(xù),將在下文中被稱為符號(hào) 間相位連續(xù)性的特征。在圖2a中示出的示例中,函數(shù):??;是對(duì)稱的并且信號(hào)具有符號(hào)間相 位連續(xù)性。如由EP2449690更詳細(xì)地解釋的那樣,上文描述的信號(hào)的結(jié)構(gòu)允許接收機(jī)中的 解調(diào)器單元180將它的時(shí)間基準(zhǔn)與發(fā)射機(jī)的時(shí)間基準(zhǔn)對(duì)齊,W及告知每個(gè)調(diào)嗽的循環(huán)移位 的量的確定。評(píng)估關(guān)于本地時(shí)間基準(zhǔn)的接收的調(diào)嗽的時(shí)移的操作在下文中可W被稱為"解 調(diào)嗽",并且可W通過(guò)使接收的調(diào)嗽乘W本地生成的基礎(chǔ)調(diào)嗽的復(fù)共輛并且執(zhí)行FFT來(lái)有利 地執(zhí)行。FFT的最大的位置指示移位和調(diào)制值。然而解調(diào)嗽的其他方式是可能的。
[0029] 因此,可W在下文中使用"循環(huán)移位值"W指示在時(shí)域中的調(diào)制,并且"調(diào)制位置" 或"峰位置"在頻域中表示它。
[0030] 我們記錄符號(hào)的長(zhǎng)度順g者等同地記錄擴(kuò)展因子。為了允許使用FFT的容易的 接收,優(yōu)選地選擇助2的幕。如果Nyquist采樣頻率1/技你.,并且符號(hào)的長(zhǎng)度是;¥/按儀。 為了修補(bǔ)思想,但不將本發(fā)明限制于運(yùn)些具體的數(shù)字值,可W想象在可能的應(yīng)用中《r是1 MHz并且于1024、512或者256。載波頻率可W在2. 45 GHz IMS頻帶中。在該特別的 實(shí)施例中,本發(fā)明的調(diào)制模式可W占用與Bluetooth?收發(fā)機(jī)相同的RF頻帶并且可能重用 或共享Bluetooth?收發(fā)機(jī)的RF部分。然而,本發(fā)明不限于該特定的頻帶。
[003。 因此,調(diào)制的符號(hào)是基礎(chǔ)符號(hào)的、在0和N-I之間的任何數(shù)目的循環(huán)移位。調(diào)制值 0相當(dāng)于調(diào)制的缺乏。因?yàn)镹是二的幕,所W可W在$0知AM立上對(duì)循環(huán)移位的值編碼。
[0032] 優(yōu)選地,在包括適當(dāng)?shù)鼐幋a的前導(dǎo)和數(shù)據(jù)部分的帖中組織本發(fā)明傳輸和接收的信 號(hào)。前導(dǎo)和數(shù)據(jù)部分包括一系列調(diào)制的和/或未調(diào)制的調(diào)嗽,其允許接收機(jī)將它的時(shí)間基 準(zhǔn)與發(fā)射機(jī)的時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)間對(duì)齊、檢索信息的元素、執(zhí)行動(dòng)作或者執(zhí)行命令。在本發(fā)明的帖 中,若干結(jié)構(gòu)對(duì)于數(shù)據(jù)帖而言是可能的,相互間(inter others)取決于信道條件、傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)或命令。優(yōu)選地,帖包括前導(dǎo)和表達(dá)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或命令的凈荷,所述前導(dǎo)的目的是允許發(fā) 射機(jī)和接收機(jī)之間的在時(shí)間和頻率中的同步。圖3a到3c示意性地表示可W在本發(fā)明的各 方面中采用的帖結(jié)構(gòu)。
[0033] 在呈現(xiàn)的示例中,在圖3a-3c中的帖具有公共的前導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述公共的前導(dǎo)結(jié)構(gòu) 出于其他目還可W與在本發(fā)明的系統(tǒng)中交換的其他帖一樣。前導(dǎo)包括基礎(chǔ)(即,未調(diào)制的或 具有等于零的循環(huán)移位的)符號(hào)的檢測(cè)序列411。在接收機(jī)中使用檢測(cè)序列411來(lái)檢測(cè)信號(hào) 的開(kāi)始并且優(yōu)選地執(zhí)行它的時(shí)間基準(zhǔn)與發(fā)射機(jī)中的時(shí)間基準(zhǔn)的第一同步。通過(guò)解調(diào)檢測(cè)序 列,例如將其乘W本地合成的共輛調(diào)嗽,并且執(zhí)行FFT操作,接收機(jī)能夠確定移位量并且使 它的時(shí)鐘的頻率和相位與發(fā)送者的時(shí)鐘的頻率和相位相適應(yīng),因此允許W下數(shù)據(jù)的解碼。
[0034] 在運(yùn)些示例中,檢測(cè)序列411之后是作為利用預(yù)確定的值調(diào)制的調(diào)嗽的帖同步符 號(hào)412、存在于(consist in) -個(gè)或多個(gè)、優(yōu)選地兩個(gè)的、是基礎(chǔ)未調(diào)制的調(diào)嗽的復(fù)共輛的 調(diào)嗽的頻率同步符號(hào)413、用W允許接收機(jī)的對(duì)齊的靜默(silence) 420、是未調(diào)制的基礎(chǔ) 調(diào)嗽的精細(xì)同步符號(hào)414。
[0035] 在時(shí)間消息的情況中,帖3a-3c具有對(duì)應(yīng)于鎖存主時(shí)間基準(zhǔn)的值的時(shí)刻的基準(zhǔn) 點(diǎn)。通過(guò)示例,在前導(dǎo)的第一符號(hào)的開(kāi)始處指示該基準(zhǔn)點(diǎn),但還可W將其放置在帖中的任何 預(yù)確定的時(shí)間點(diǎn)處,例如在報(bào)頭的開(kāi)始處。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的方面,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)節(jié)點(diǎn)優(yōu)選地具有通過(guò)調(diào)制的調(diào)嗽信號(hào)允許數(shù) 據(jù)的交換的通信模式和/或測(cè)距模式,在所述測(cè)距模式中信號(hào)的測(cè)距交換發(fā)生在主設(shè)備和 從設(shè)備之間,運(yùn)導(dǎo)致在它們之間的范圍的估計(jì)。從設(shè)備被布置用于識(shí)別測(cè)距請(qǐng)求并且傳輸 回包含調(diào)嗽的測(cè)距響應(yīng),所述調(diào)嗽在時(shí)間和頻率中與在測(cè)距請(qǐng)求中的調(diào)嗽精確對(duì)齊,因此 主設(shè)備可W接收測(cè)距響應(yīng)、關(guān)于他自己的時(shí)間基準(zhǔn)分析其中包含的調(diào)嗽的時(shí)間和頻率并且 估計(jì)到從設(shè)備的范圍。
[0037] 圖3a示意性地表示包括測(cè)距請(qǐng)求的帖的可能結(jié)構(gòu),并且在上文描述的前導(dǎo)之后 包括數(shù)據(jù)字段415,所述數(shù)據(jù)字段415包括意圖將帖用于測(cè)距的指示和需要其的測(cè)距的具 體設(shè)備的標(biāo)識(shí)碼W及一系列測(cè)距符號(hào),例如一系列相同的未調(diào)制的調(diào)嗽。
[0038] 重要的是,在兩個(gè)LoRa節(jié)點(diǎn)之間的測(cè)距操作設(shè)及測(cè)距請(qǐng)求的傳輸,所述測(cè)距請(qǐng)求 的傳輸從發(fā)起者節(jié)點(diǎn)到確定的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)、到利用在所述間隔之后傳輸?shù)臏y(cè)距回復(fù)應(yīng)答的目 標(biāo)節(jié)點(diǎn)。重要的是,歸功于調(diào)嗽調(diào)制的信號(hào)的頻-時(shí)等同,目標(biāo)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)⑺约簝?nèi)部的相 位和頻率與發(fā)起者的相位和頻率對(duì)齊,使得將測(cè)距回復(fù)對(duì)齊到發(fā)起者節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘。測(cè)距請(qǐng) 求的發(fā)起者節(jié)點(diǎn)可W通過(guò)一起平均由測(cè)距符號(hào)416獲得的結(jié)果、獨(dú)立于在運(yùn)個(gè)和目標(biāo)的時(shí) 鐘之間可能存在什么頻移來(lái)確定由它自己的時(shí)鐘測(cè)量的在它本身和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的傳播 延遲。針對(duì)關(guān)于可W如何實(shí)現(xiàn)此的更多細(xì)節(jié),將讀者導(dǎo)向已經(jīng)在介紹中引用的、通過(guò)引用被 并入到本文中的歐洲專利申請(qǐng)EP2767848。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的方面,網(wǎng)絡(luò)包括如在圖4中示出的定時(shí)主設(shè)備40和多個(gè)定時(shí)從設(shè)備 101-103。在調(diào)嗽調(diào)制的信號(hào)的傳播特性僅隨時(shí)間緩慢變化的意義上,定時(shí)從設(shè)備可W通過(guò) 經(jīng)由無(wú)線無(wú)線電信道311發(fā)送可W被視為準(zhǔn)靜止的調(diào)嗽調(diào)制的信號(hào)來(lái)向定時(shí)主設(shè)備發(fā)送 消息并且從定時(shí)主設(shè)備接收消息(并且還在它們之間,但對(duì)于本發(fā)明而言運(yùn)不是必要的), 使得可W假設(shè)它們?cè)趯?shí)現(xiàn)本發(fā)明的同步方法需要的所有時(shí)段期間基本上保持恒定。為了簡(jiǎn) 化描述,將假設(shè)定時(shí)主設(shè)備和定時(shí)從設(shè)備是靜止的,但運(yùn)不是還可W被用于同步移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 的本發(fā)明的必要特征,如果在短到足W允許忽視運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的范圍變化的時(shí)間中執(zhí)行本發(fā)明 的方法的步驟的話。將理解,可W存在針對(duì)單個(gè)定時(shí)主設(shè)備的任何數(shù)量的定時(shí)從設(shè)備。而 且,可W將定時(shí)從設(shè)備同步到任何數(shù)量的定時(shí)主設(shè)備。
[0040] 定時(shí)主設(shè)備包括主時(shí)間基準(zhǔn)47或具有對(duì)主時(shí)間基準(zhǔn)47的訪問(wèn),所述主時(shí)間基準(zhǔn) 47優(yōu)選地是GI^同步時(shí)鐘或原子時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)或與合適的基準(zhǔn)同步的任何時(shí)鐘。定時(shí)從設(shè)備還 包括本地時(shí)間基準(zhǔn)107或具有對(duì)本地時(shí)間基準(zhǔn)107的訪問(wèn)。本發(fā)明的方法目的在于使所有 本地基準(zhǔn)107與定時(shí)主設(shè)備的時(shí)間基準(zhǔn)同步,使得它們W相同的步調(diào)脈動(dòng)(beat),并給出 相同的絕對(duì)時(shí)間。
[0041] 在同步之前,每個(gè)定時(shí)從設(shè)備將測(cè)距請(qǐng)求301發(fā)送到定時(shí)主設(shè)備并且通過(guò)它的回 復(fù)302確定從主設(shè)備到從設(shè)備的信號(hào)的傳播時(shí)間T0F。根據(jù)需要,可W-次、周期性地或者 在確定的觸發(fā)事件,例如移動(dòng)時(shí)執(zhí)行TOF的估計(jì)。重要的是注意到與距離測(cè)距的情況相反, 如果可W將信道基本上視為靜止的,則傳輸信道并且特別是多徑的質(zhì)量在可W獲得的同步 的精度中不發(fā)揮作用。
[0042] 在每個(gè)定時(shí)從設(shè)備101-103已經(jīng)估計(jì)了定時(shí)主設(shè)備40和它本身之間的TOF之后, 定時(shí)主設(shè)備廣播(步驟625)包括絕對(duì)時(shí)間的時(shí)間信號(hào)1200,所述絕對(duì)時(shí)間如由主時(shí)間基準(zhǔn) 在預(yù)確定的時(shí)刻給出的那樣,