CN1286008A - 通信定位系统 - Google Patents

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    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/12—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial

Abstract

复制相关处理,和相关的表示信号数据压缩和重构技术被用于检测感兴趣的信号,并且获得对接收信号参数的可靠测量,例如信号到达时间差异,和到达方向角度,这些接收信号参数可以被用于估计一个蜂窝通信信号源的位置。本发明创新地使用了信号相关处理来对通信发送器进行定位。这使能够精确地和有效地提取一特定信号的参数,即使在包括多个接收发送的频带中,例如码分多址(CDMA)通信中所发生的情形。这里所公开的相关处理进一步扩展了处理积分时间来便于有效地检测所需的通信信号的效果和对与其位置相关的参数进行复制测量,即使在通信信号被调制成传送语音对话,或者通过传播效应被衰减的信号的情形下。在相关处理中使用现有的、构造的信号复制消除了支持相关分析的信号表示在站点之间进行传送。语音对话的压缩数据表示,或者数据通信的各种数据的压缩数据表示被用于大大地减少支持相关分析的、在站点之间进行的通信。

Description

通信定位系统
根据其通信来判断标准无线射频(RF)通信发送器/接收器(“收发器”)的位置提供了紧急响应服务(救火，急救和警察)的可能性，来更快速地对寻求帮助的呼叫作出响应。通过获得关于站点和地理位置的信息，就可以帮助进行公共安全和个人安全。如这里所公开的技术不需要以任何方式修改标准的通信装置来实现实时判断他们的位置。
被公众所普遍使用的通信收发器是蜂窝通信系统的移动单元(即，“电话”)。例如包括“蜂窝电话”和“个人通信服务”(PCS)系统。蜂窝通信系统典型地使用控制数据消息来“管理”一移动单元的发送功率电平，来将其发送功率电平限制为仅在被控制本地“小区”内成功进行通信接收所需要的发送功率电平。这个功率管理可以限制在多个接收器站点对通信发送的接收，这样使判断发送者的位置就变得更困难了。进一步，当在进行通信时，无线电话专用于语音或者“业务”发送信道，而不是控制或者“访问”信道。这样，需要设备来在任何类型的信道上对发送器进行定位。
本发明通过提供可靠的和有效的装置来从语音或者控制通信信号中，或者从这两个中提取参数测量值，解决了这些问题。然后，这些测量可以被用于支持对无线通信收发器进行定位时所需要的定位处理。位置数据可以通过无线呼叫快速路由到某人，或者某个代理机构，他正处于对这个呼叫作出响应的位置。这样，位置信息可以支持对无线紧急“9-1-1”呼叫的快速响应。也可以解决其它请求，例如非紧急援助或者与位置相关的，“黄页”信息。可以从这个位置数据产生移动数据；这种数据可以被用于交通阻塞和机动车队的管理。
本发明可以改善对标准的无线移动通信发送器进行定位的各种系统方法的性能和性价比。已经公开的各种方法是用于提供设备和满足这种系统的需求的。作为这种技术的先驱，除了其它新特征外，美国专利号No.4,728,959公开了带一个装置的一个系统，这个装置可以从至少两个陆地站，通过相位差异测量来测量移动无线发送器的一个方向角，这个装置包括用于在每一个天线部件中一等效信号的一复数共轭乘积的一个相位敏感度加权积分的装置。除了其它作用外，这允许根据在分布的传感器站点使用相阵列接收的基本信号的协方差，来测量从一个移动收发器来的一个信号的到达方向角(AOA)，并且由此获得和提供一个标准移动通信发送器的位置。
本发明通过使用匹配复制相关来改善他们的可靠性并将这种基本概念的应用扩展到严重共信道干扰领域，改善了现有技术的AOA系统。共信道干扰是一个特别的问题，并且是码分多址(CDMA)通信的数字通信系统类型所固有的问题。现在已经有这样的系统，给定足够的信号带宽后(这通常不能从大多数“模拟”收发获后)，通过利用信号本身的直接采样表示的到达时间差(TDOA)相关从“成束”信号中抽取出测量来支持提供标准移动发射机信号。这个发送可能会(自适应地)减轻某些多径信号传播效应。但是，为了实际地实现这种相关处理，必须在一共同的相关站点来收集被采样信号的表示。这种信号收集需要“空载传输”大量组成被采样信号表示的数据。
本发明的一个目的是扩展基于AOA和TDOA的定位原理的应用，以使能够用于不必要进行成束，并且不需要成束花费的信号。本发明的另一个目的是通过使用匹配复制处理来改善相关处理的有效性，这给相关器提供了信号的一个无畸变表示，以改善相关的可检测性。本发明的另一个目的是通过当可以从被接收的信号和/或者从一个已知的被保存复制中，在本地推断出信号复制时，消除表示信号数据在任何站点间的空载传输通信的需要，来改善集成系统处理的效率。本发明的另一个目的是对所有调制形式的RF传送通过提取和使用信息内容的解调形式，大大减少在站点之间被传送的表示信号数据的数量。
美国专利号No.5,327,144公开了一种支持通过使用被描述为相关处理的处理，来测量信号的到达时间(TOA)和相关的到达时间差异(TDOA)的方法的一个系统。但是，所描述的技术需要在站点之间进行大量的被采样信号表示的空载传输通信，或者较少的解调复制。这种通信明显地被用于提供使用模拟控制信道的蜂窝通信系统中的标准发送器的位置，这是通过利用短持续，“突发”(控制)信号来实现的。在美国，在移动收发器和通信系统基础设施之间的“空中接口”上的“模拟”信号格式使用先进移动电话系统(AMPS)规范。AMPS控制消息是以突发形式被发送的，其持续时间大约为10分之一秒。
本发明通过消除对突发，模拟，控制信号的需要和消除对信号表示空载传输通信的需要，改善了任何测量的相关推断的应用性。本发明进一步延伸了匹配复制处理的适用范围，以可以对“连续”的或者机会主义的(而不是仅感应的或者转发的)发送的信号，以及数字格式发送的信号，例如CDMA系统中语音信号的发送进行处理。进一步，本发明还延伸了匹配复制相关处理，来为所有的通信信号格式提供可靠的和有效的AOA，以及TOA或者TDOA的测量。
本发明提供了一个系统，来有效地判断一个蜂窝通信系统中一个标准移动通信无线发送器的位置敏感参数，并且对它进行定位和/或者跟踪它。这个系统使用复制相关处理，和相关的表示信号数据压缩和重构技术，来检测感兴趣的信号，并且获得与位置相关的、所接收信号的参数的测量，例如信号到达的时间差异(TDOA)和到达的方向角(AOA)，以估计蜂窝通信信号源的位置。本发明利用信号相关处理技术来支持通信发送器定位，从而使得即使在一个频带中会同时收到多个发送的情况下(例如码分多址(CDMA)通信中所发生的)，精确地和有效地提取一特定信号的参数。
本发明中使用相关处理技术，进一步能够延伸处理积分时间，来实现对所需通信信号效应的有效检测并且改善对其与位置相关的参数的测量，即使对那些被调制成传送语音对话的通信信号或者那些通过传播效应被弱化的信号。当从所接收的发送中推断出它们时，例如使用足够强的、表示数字信息的调制信号，或者当可以获得时，例如在所接收发送中使用通信控制或者其它已知的数据内容，本发明在相关处理中使用重构信号复制，使能够消除支持相关分析的信号表示在站点之间进行通信。由于本发明对经过语音转换的，或者数据通信的各部分的调制数据进行了数据压缩，大大地降低了支持相关分析的站点之间所进行的通信。这样，本发明大大地改善了用于检测和测量支持蜂窝或者地理进行划分的通信系统中被使用的无线通信发送器的定位和跟踪的信号参数的相关技术的可靠性，应用范围，和效率，并且降低了其实现的成本。
下面参考附图和示例性的实施方式，来更详细地解释本发明的上述所有目的，特征和优点。
图1显示了一个运行系统结构，它在一个集成定位系统的网络天线站点，从一个移动无线通信单元接收发送。
图2两个传感器站点的到达时间差异的几何关系被显示为双曲线，这个双曲线表示可以归因于与各种时间差异相关的、不同固定范围差异的位置轨迹。
图3通过与时间差异相关的两个双曲线的交点来表示到达时间差异的定位，时间差异与从3个传感器站点而形成的两个不同对相关。
图4通过与信号到达两个不同传感器站点的角度相关的两个非共线固定方向线的交点来表示到达角度的定位。
图5显示了自动传感器站点工作和数据流，其中被接收信号被路由到与一个本地被推断或者被保存的匹配复制的相关，以提取到达角度和/或者到达时间测量来支持集中估计位置。
图6显示了合作的传感器站点的工作和数据流，其中在不同站点被接收的信号被路由到一公共的、相互之间进行相关的相关，以提取到达时间差异和/或者到达角度测量来支持集中估计位置。
图7信号复制被表示成从随后的处理级产生的信号数据形式，以支持对被用于匹配复制相关的信号表示的准备。
图8对一个定位系统结构进行示例的定位系统功能控制流涉及数据的控制站点的分配和报告传感器站点的责任，涉及根据所报告的测量数据来对控制站点的定位估计的计算。
RF信号发送器的位置可以从参数测量的几何解释来确定，例如到达时间的差异，或者信号在位置已知的多个接收站点的到达方向角度。图1描述了发送一个信号102的一个RF发送器101，这个信号102被分布在这个发送器的工作区域内的传感器站点或者台104的天线103所接收。如图中所示的发射器所表示的，需要被定位的发送器可以是移动的无线通信单元，例如蜂窝或者个人通信服务系统中所使用的电话。这个传感器台经过“空载传输通信”链路105连接到至少一个中央站点或者控制台106，在至少一个中央站点或者控制台106上，从传感器站点收集的时间差异数据或者角度数据可以被分析，来提供关于感兴趣的发送器的估计位置，运动及其不确定性。在一个无线通信系统中，链路105被称作“空载传输”，因为它们提供了在分布式台之间交换信息的背景机制，这对支持从通信单元发送来的和发送到这个通信单元的基本RF通信102来说是必需的。
1与时间相关的测量
使用与时间相关的测量，从在一对站点(例如，号1和2)共同接收的信号之间的一个到达时间差异(TDOA)与在这个信号接收器的位置和这个信号发送器的位置之间的范围或者距离的关系可以看出定位功能。假定信号传播的速度大约是光的速度c，然后，在站点1和2之间的TDOAt12是
t12=(r1-r2)/c
其中r1和r2分别是从发送器位置到站点1和2的接收天线的位置之间的距离。使用一个简单的，普通的，两维表示，通过将TDOA乘以c所获得的距离差异定义了使用其来对发送器进行定位的一个双曲线。即，一单个TDOA测量规定了可能的发送器位置的一个双曲线的轨迹。图2描述了使用两个传感器站点201和202所获得的TDOA测量中所涉及的几何关系，并且分别显示在图2的顶部和底部的、标号为SS1和SS2的位置。黑线203到207所表示的双曲线是与各种TDOA值相关的、可能的发送器位置的轨迹，对每一根线来说，TDOA值是不同的。对用在两个传感器站点之间的黑虚线所表示的站点间基线208的两端来说，双曲线是对称的。作为一个简单的示例，一单个的、为零的TDOA值表示，一个发送器到两个传感器站点中的每一个站点的距离没有差异，并且这个发送器的可能位置的相关轨迹将是一直线，并且是传感器间的基线的垂直平分线。这个双曲线205几乎近似了这个平分线。当然，如图2所显示的，当仅获得了只涉及两个站点的TDOA时，发送器位置的判断将局限于向世界延伸的一个双曲线。通过在一第三的、不在一条直线上的站点303对信号的接收，如图3所显示的，可以获得另一个TDOA测量，例如在传感器站点1和3之间的TDOA测量，这定义了另一个与第一个双曲线206相交的双曲线301。两个不同双曲线的交点位置302可以从两个相关的TDOA测量中计算出来。与任何测量相同，所获得的TDOA测量可能具有固有的不准确性或者不确定性，这些固有的不准确性或者不确定性产生于信号传播和测量设备的特性。这些不确定性在图3中用浅的、虚线304来表示，从这些不确定性，可以计算出双曲线交点的、用黑椭圆305所表示的不确定性区域，来表示对这个发送器进行的位置估计的准确程度。
2与方向相关的测量
使用与方向相关的测量，可以从在一对站点(例如，号1和2)共同接收的信号之间的一个到达角度(AOA)与这个信号发送器的位置和与这个信号接收器的位置之间的关系看出定位功能。如图4所表示的，每一个角度测量独立地规定了一定向线(LOB)，401和402，使用这个定向线402和401可以确定发送器的可能位置。可能位置403可以从两个或者多个这样的LOB的交点来决定，并且角度中的不确定性404和相关的LOB可以被用于计算表示位置估计的不确定性区域的椭圆405。如果没有任何其它信息，(仅)两个这样的、与离两个天线位置的角度相关的LOB需要被用于来获得一个位置估计。例如被Maloney等等在美国专利4,728,959(“959”)，为方向发现定位系统描述了用于蜂窝通信收发器的定位而应用这样的方向发现技术的过程。
3相关处理
对一个信号源，例如一个蜂窝电话，从信号到达时间差异的测量或者，从信号到达已知位置的方向的测量而判断出的其位置的准确性直接与所应用的TDOA和AOA测量过程的准确性相关。众所周知，[例如，Weiss和Weinstein在1983年的IEEE ASSP 31的第472-486页发表的“无源时间延迟估计的基本局限性-部分1：窄带系统”，和相关的参考]，在接收信号的处理中可以获得的、最优TDOA测量准确性是Cramer-Rao限，并且信号“交叉相关”的处理(下面描述)在正常信号和噪声条件下，能够固有地获得带最佳可检测性的Cramer-Rao限。这样，在TDOA估计中所应用的标准信号处理方法是信号相关处理。另外，众所周知，[例如，H.L.Van Trees在1968年的New York：Wiley发表的“检测，估计，和调制理论，部分I”，和相关的参考]，均匀地检测一个淹没在正常加性噪声和其它信号的干扰中的所需信号的能力可以通过使用相关处理来优化，以增强那些对所需信号是“相干的”或者“相关的”(即，类似)的信号分量，并且对那些不希望的或者感兴趣的分量进行“积分排除”或者“平均排除”。使用相关处理的信号检测装置被称作“相关接收器”。这样，可以使用相关处理来在出现共信道干扰时或者在多个接收台进行检测，并提取支持定位分析的测量。
信号相关处理简单地被用信号间时间延迟或者“滞后时间”，t的相关函数方程来表示：
其中X1()和X2()是均值为零的表示采样信号集合的信号波形，这些采样信号之间的时间差是所需的；这个积分是两个信号波形的乘积的“和”；积分和是对表示中心时间为t0，扩展间隔为T的时间(时刻)的集合S(t0，T)来进行计算的：即，以数学集合符号表示，S(t0,T)={s｜t0-T/2＜s＜t0+T/2｝；ds是积分变量的微分；和“Norm”是被典型地选择以使相关系数(即任何特定时间延迟，t的函数值)的幅度不大于1的一个归一化因子：即，｜R12()｜比1小或者等于1。不使用这个归一化因子，这个相关是这两个信号之间的“协方差”的时间平均值。这个相关函数的效果和特性是众所周知的，并且在上面的参考中被引用，并且不是本发明的主题。
尽管在形式上显然很复杂，但是上述相关函数的公式提供了检测信号和分析信号之间时间差异所需要的特性，如从下面的讨论中可以看出的。信号波形有很宽广的特性，但是一般可以被概括为落在两个极端之间：完全有序和完全随机。在任何一个情形下，信号的平均值为零，因为任何非零的常数平均值或者“DC偏置”值可以被从信号中扣除或者“阻塞”掉。这样，信号可以被认为是“双极性的”，其中大约一半信号值是正的，而一半信号值是负的。这个“有序”的信号可以是例如正弦的，例如带一个没有被调制的“载波”的可能通信，而这个“随机”信号完全是不可预测的，例如带一个类似于热噪声的信号。使用信号类型中的任何一个类型，两个这样信号的一个任意时间定位的乘积一般是双极性的，并且这样一个乘积的积分对正值和负值进行平均，并且产生了一个小的累加和(即，相关系数的幅度接近零)。这在上述相关中很容易出现，例如，当涉及的两个信号完全是随机的并且从而是不类似的，或者当信号是正弦的，但是其频率非常不同。即使一个相关计算中所涉及的两个信号是相同的随机信号或者相同的正弦信号时，但是其时间没有被合适地被调整，也可能产生这个现象。另一方面，当正在被进行相关的两个信号在效果上是两个相同的信号，但是它们之间有一个时间偏移，然后使用促使信号拷贝1与信号拷贝2进行时间对齐的特定时间延迟值t21来评价相关函数，以使无论何时只要拷贝1的值是正的或负的，则相应的拷贝2的值是类似的正的或者负的。对这个特定的时间延迟值，在这个积分中累加的所有非零信号乘积将是正的(即，乘积是“单极性”)并且相关系数的幅度将很大(即，几乎是1)。既然每一个(模拟)接收器产生的一个信号不是发送信号的一个完好拷贝(因为接收器自身的噪声，和所接收的干扰和信号传播畸变)，则在不同站点所接收的信号的相关将不是完好的(即，将不产生一个幅度恰好为1的值)。无论如何，对出现一个所需信号的检测可以用相关函数的强度或者幅度来表示，并且两个信号之间的TDOA的基本测量可以是使信号互相关函数的幅度最大的信号间时间延迟值。
4相关和可检测性(积分时间)
在出现噪声和干扰时，相关接收器检测所需信号的能力被相关积分时间(CIT)间隔所限制，并且通过更长的“相关”CIT来改善可检测性，这进一步对干扰和噪声的效应进行了“平均”。对多站点接收的检测，例如为了支持定位，CIT的延迟可以被延伸到包括任何所需要的信号延迟，来可靠地去除非相关噪声或者干扰的相关性。能够通过在相关中使用从一个远程站点接收到的或者本地推断的或者在每一个站点预知的匹配复制，例如对一特定的通信协议消息内容来获得这个多站点接收中CIT的扩展。对于通信接收端，能够在相关间隔中被有效地积分的数据的持续时间，即，最大有用的CIT被限制为在发送前这个相关接收器就知道的通信消息的最大间隔。使用与语音一起被传送的这个随机消息格式，通信接收的这个CIT最大值是被用于发送一个消息单元的信号的持续时间，例如，比特或者比特元组(bit tuplet)。
5示例：CDMA接收中固有的“匹配复制”相关
在被用于接收码分多址(CDMA)RF通信信号的相关接收器中发现了相关函数的检测能力的一个示例。当这些信号是类似的时，相关系数就大，对于不类似的信号，就产生相反的情形。这个相关函数提供了检测和测量信号间相似程度，和信号间的时间延迟的方法。在CDMA和类似的“扩频”通信中，需要被发送的每一个数字消息通过使用对这个接收器已知的、一高带宽或者扩频信号来被“编码”，以表示这个消息比特流中的每一个比特(或者比特对或者比特元组)。例如，如果使用独立的比特来对这个消息进行编码，然后，一个已知的信号被使用来表示每一个“1”，并且另一个已知的信号(例如，反的或者互补相关信号)被用于表示每一个“0”。通过依次将所需比特序列的表示波形一起排列成一列，就形成了这个发送复合信号，并且这个信号被发送。根据美国关于CDMA系统的电信工业协会和电子工业协会暂定标准TIA/EIA/IS-95规范，使用正交相移键控(QPSK)来表示比特对(“00”，“01”，“10”，“11”)，被编码的比特序列被转换成进行RF发送。一个相关接收器将其自己的信号“代码”的“匹配复制”，例如那些不同的用于表示“1”和“0”或者用于表示比特对的代码，与其接收信号进行相关，并且这样能够通过产生与接收信号和对这个系统所固有的匹配复制的大的相关相应的比特流，来重构(例如，通过重新调制)所需要的消息。对特定消息比特流的发送，每一个发送器使用不与那些被这个系统中其它发送器所使用的代码或者信号有很好的相关的唯一“代码”或者信号。对所需要的比特的接收来说，每一个接收器与使用中的任何复制进行相关，这样可以从处于一共同频带中的多个发送器中的任何一个接收一个信号。从被发送器所使用的复制信号开始，通过在发送器位置被转换到RF，被接收信号产生了畸变，并且被与噪声和干扰混合，并且在接收站点的接收中产生了畸变。接收器自身的匹配复制提供了在相关处理中被使用的、所需发送信号的大部分没有被破坏的形式。
6相关和测量的提取
当上面所描述的相关处理被用于建立改善的信号检测时，它也可以被调节成来用于提取除TDOA外的信号参数的可靠测量，例如AOA，信号强度，和多普勒系数。例如，在一个优选实施方式中，通过使用被构造为两个或者多个部件的一“相位阵列”的一个接收天线，(从这个相位阵列，基本信号被使用锁相振荡器来接收，如‘959’专利中所描述的)，从一单个台的天线中的部件1和2来的信号X1(t)和X2(t)被通过进行一小(可能会发生改变)的延迟偏移tmax(s)来与一个复制信号X0(t)进行相关，从而被接收，以分别获得系数序列R01(tmax(s)｜s,T)和R02(tmax(s)｜s,T)。与被用于评价相关的CIT，T相比，延迟tmax(s)是“小”的，并且是与产生了最成功被检测的相关的本地相关极值相关的延迟偏移。因为噪声，畸变和信号传播效应(例如多径传播)，这个极值tmax(s)对每一个相关可能会是不同的。然后，通过例如在′959专利中所描述的关系，可以从各种部件相关系数之间的相位差异来推断信号到达的角度。即，以一个类似于′959中关于使用两个部件而进行分析中所提供的方法类似的方法，与部件间的基线的平分线的角度相关的AOA可以从相关系数的共轭乘积在一时间间隔S内的复数平均值的“幅角”推断出来： sin ( AOA - bi sec tor ) ≈ 1 kb arg [ 1 S ∫ R 01 * ( t max ( s ) | s , T ) R 02 ( t max ( s ) | s , T ) ds ]
其中k是信号的波数(2π除以波长)，b是(基线)部件间的间隔，和在这个应用中，“arg”函数提取相关系数的(例如，零时间滞后的)相关的相位。其它相关结果的使用，利用可以从相关处理中推断出的、改善的可检测性和准确性的使用，可以被用于使用替代的、但是相关的和等价的表达式来等效地提取AOA测量，例如那些自适应利用地在可以从一个相位阵列天线的多个部件信号推断出的相关系数的多样性中的对偶协方差的表达式。这样，相关结果也可以被用于相位阵列天线的束形成中，例如使用与上面关于AOA测量的方式相同的方式，来获得所有通过束形成而产生的、空间分离在定位和通信方面的优点(“空分多址”-SDMA)。类似地，为了进一步支持定位的判断，相关结果被用于提取其它信号参数的测量，例如信号强度的测量，或者多普勒系数，信号强度直接与相关系数相关，而多普勒系数直接与时间差异的改变速率相关。
7自动与合作处理(“空载传输”)
为了应用相关处理来检测一个信号在不同站点的共同或者公共接收，和/或者为了测量在不同站点所接收的两个不同信号的TDOA或者AOA，两个信号应当同时在该相关器可获得，或者该已知信号波形被同时提供给不同的相关器。为了测量信号到达每一个站点的一个方向，从其方向性接收天线的多个“相阵”部件来的信号的相关接收结果被用于推断“基于相位”的AOA测量，方式与上面所讨论的方式相同，并且与在′959专利中所描述的方式类似。为了测量在两个站点所接收的信号表示之间的TDOA，两个信号波用于同一个相关器或者“已知”信号波形被用于不同相关器，每一个相关器确定一个到达时间(TOA)并且通过减法获得差值。图5表示在自主传感器站点工作中被应用的功能部件结构和数据流，其中一个“已知的”、本地被推断的或者被保存的复制被用于相关处理，以获得AOA或者TOA测量，如上面所描述的和如下面进一步所详细描述的。在代表实施方式中，这个天线部件对RF信号作出响应，并且产生被“调节”的、被接收的和被路由到模拟到数字转换器(ADC)以被“量化”为序列的、“时间序列”采样的模拟信号的可变电压。这个相关测量是从被接收信号采样与被发送信号的被采样、被调制和匹配的复制之间的数字相关推断出的。如下面进一步所讨论的，这个操作可以被用于其中一个已知的消息或者比特串复制被用于与控制/访问信道采样信号的一先验部分进行相关的地方，或者可以被应用其中开销比特序列，例如涉及通信同步，命令确认，和/或者连接管理(contact management)的开销被用于与语音/业务信道采样信号进行相关的地方。这个操作甚至可以被应用到用采样语音信道信号来进行比特对复制相关的情况(即，用所有数字空中接口格式来获得TOA，以及用CDMA信号来获得AOA)。在可以获得可靠的解调，并且用于改善时间滞后准确性的扩展CIT能够保证的情况下，可以在本地，从被接收信号的解调中推断出调制复制，与下面所讨论的、用于合作站点处理的解调流类似。在任何一个进行自主操作的方法中，不需要任何“空载传输”通信来提供用于支持相关分析的复制信息。
当然，对其波形在接收以前不能够预知、并且也不能够从所接收的信号推断出的任何信号的处理，联合相关是必要的。与通过从一个强接收信号解调而获得的复制信息进行相关也可以被用于合作地建立一弱接收的检测，并且可以被用于从否则可能是没有用的一个弱接收提取定位测量。在典型的分布式、“蜂窝”通信系统中，在分布在提供通信服务的地理区域的离散站点位置的小区基站接收了信号，并且这些小区基站通过一个通信骨干网络被连接到中心设施，来支持分布式通信服务。以类似的方式，图6表示了功能部件结构和用于合作性传感器站点操作中的数据流，来支持在两个独立站点可能接收的共同信号的联合相关分析。在这个合作性操作中，对相关来说，信号之一的一个(数字)表示，即如果信噪比功率比(SNR)非常不同，就是两个中较强的一个，被传送到接收另一个信号的站点。这种将信号表示“空载传输”到共同站点以进行联合相关的支持类型，组成了推断TDOA测量来用于其定位判断的典型定位系统的一个昂贵部件。本发明使用了复制数据保存和压缩来消除空载传输通信负载或者使这个空载传输通信负载最小。
一个信号的最直接的(数字)表示是这个(采样)信号本身的一个直接拷贝。根据信号处理的基本奈奎斯特理论，为了精确地表示这个内容，必须使用等价于其信息内容带宽的2倍的速率来对一个信号进行采样。在频率调制(FM)信号被以先进移动电话系统(AMPS)的格式进行发送的情形下，先进移动电话系统(AMPS)是在电子工业协会/电信工业协会规范EIA/TIA-553中被规定的，并且被用作美国“模拟”蜂窝系统的标准，信号信道的间隔是30kHz，因此可以用大约每秒60千个采样来表示。如果对信号表示的每一个采样，所希望的动态范围大约是50dB，然后，每一个采样将是8“比特”(‘b’)信息，并且这个信号表示将在信号持续时间的每秒内包括480千比特(480kb)。用于支持信号相关的这样一个数据量的通信是一个负担，并且本发明的目的是缓和或者消除这个空载传输通信负载，无论何时可能的话。
8“匹配复制”
本发明提供了一个简单的方法和装置来改善在一个站点或者多个站点上通信信号的可检测性，并且来使额外空载传输通信的需求最小或者消除这个需求以支持检测信号到达和推断用于通信收发器的定位的测量的相关处理。特别地，本发明应用了有效果的和有效率的匹配复制信号相关，来支持共同信号定位参数的最佳检测和测量。在匹配复制方法的应用中，当发送波形可以被推断时，在每一个接收站点“知道”或者推断可能的接收信号或者可能的接收信号被提供到每一个接收站点，或者当本地“不知道”的信号波形被远程接收和解释时，被传送到共同相关站点。对一个远程接收的信号，本发明使用了一个“数据压缩”形式的通信波形(例如，被解调信号)来有效地支持相关处理，这个相关处理是对不需要在站点间进行波形的“高保真度图象”传送的一个表示进行的。使用相关使相关积分间隔延伸到大大超过用于检测“通信”的单独单元或者比特的间隔的一个持续时间。使用信号复制的数据压缩表示来支持相关可以消除将完全的信号拷贝传送到一个共同站点以进行一个相关处理的需求。
更详细地，在美国所使用的AMPS网络中，在间隔为30kHz并且中心频率大约是835MHz的独立频率信道上进行移动单元通信。有两个通信类型：在“控制信道(CC)”上的通信和在“语音信道(VC)”上的通信。无论何时这个移动单元用户将需要被拨打的一个电话号码键入移动单元来发起这个呼叫，嵌入式移动单元数据处理器促使这个收发器发送一个CC消息，这个CC消息的持续时间大约是100毫秒(msec)并且包括以每秒10千比特的速率(bps)，即10kbps被频移键控(FSK)调制发送的数据比特。类似地，当这个移动单元被另一个呼叫者“呼叫”时，这个通信系统用一个CC消息来“寻呼”这个移动单元，并且这个移动单元使用一个CC FSK消息来进行响应，这个CC FSK消息的持续时间也大约是100毫秒，并且其信息速率是10kbps。在任何一个情形下，接收到移动单元广播的这个CC消息后，通信系统选择一个VC用于对话，并且向这个移动单元发送回一个分配这个被选择VC的消息。在这个初始的和随后被分配的VC后，就进行这个随后进行的对话。当然，这个语音信号在接收以前是不知道的，并且当它们出现时被用频分调制(FM)进行发送。在发送以前，这个语音信号被进行压扩，这将进一步压缩固有的、已经被人体语音的频率内容范围所限制的信号的带宽。这样，从这个移动单元来的初始CC消息的典型特征是，其信号的带宽远远大于VC的带宽。众所周知[例如，Weiss and Weinstein,op.cit.]，一个TDOA测量估计的精度与信号带宽成反比，并且与时间带宽乘积的平方根成反比，因此工作在AMPS通信标准下的一个移动单元的CC消息提供了通过TDOA测量技术来充分进行定位的主要可能性。以一个非常类似于AMPS的方式，典型的专用移动无线(SMR)系统所提供的语音通信也被进行FM调制，并且其信道间隔是25kHz，这样类似地，TDOA测量的有效性也是有限的。无论如何，就一个VC信号支持对TDOA的判断来说，其用于进行相关处理的复制信号可以被一段采样信号或者FM解调语音信号的一采样段来表示，其本身的特征是与FM发送相比，其带宽减少了。实际上，通过线性预测编码(LPC)和动态范围压扩可以进一步压缩被采样语音信号表示的数据内容，并且仍具有精确进行FM波形重构所必需的足够保真度。
对一个数字数据消息，例如一个通信控制消息，被发送波形的一个数据量压缩的表示的最简单示例是被交换，提取，解调的数据消息本身。如前面所提到的，这样一个消息可以用相对小的、其平均比特率大约是10kbps的速率来表示，尽管被发送波形表示需要一个更高的速率。通过使用对所感兴趣的、特定通信系统的规范合适的消息-波形变换，可以从这个消息内容构造这个复制波形。这些变换包括各种形式，例如在EIA/TIA和其它规范中所描述的FSK，QPSK，和DQPSK等形式，如上面所提到的和如下面将要进一步讨论的。
通过使能对呼叫发起CC发送的信号到达时间(TOA)和信号到达角度(AOA)进行的相关检测，本发明可以有效地提供一个无线通信发送器的位置，例如为一个紧急呼叫911向一个公众安全应答点(PSAP)提供这个位置，而不需要与一个共同相关器站点进行信号表示的任何通信。使用在各自接收站点的相关，通过使用从所接收CC消息内容中重构的CC信号的一个匹配复制，就可以推断所需的每一个检测，所接收的CC消息内容是实时被检测或者预先知道的。根据所有控制消息的AMPS格式标准[EIA/TIA-553]，被发送的CC信号从一个“同步”比特图形开始，然后，是以一个特定序列被定义的、被重复5次以确保通信可靠性的比特信息，最后是错误检测和纠正比特图形。这样，尽管每一个消息可能唯一地由独立的被呼叫电话号码和主叫电话号码和一个识别序列号码组成，但是这个消息内容的成功接收和解调在每一个站点提供了数据流，在这个数据流，可以重构FSK复制信号来通过相关分析进行有效的检测和参数判断。实际上，是被解调控制消息的被提取表示定义了被发送的复制，并且从而使得能够通过相关器用最佳的可靠性和精确性来确定其检测和参数测量。因为CC消息的持续时间短，并且因为可以对整个消息进行接收和解码，这个复制的所有部分或者任何部分可以被重构以用于相关中，来准确地识别这个消息内容中一被选择的特定时刻的时间(例如，这个同步图形的结束，或者这个错误检测图形的开始，或者这个数据内容的第三次重复的第一比特的开始)。如上面所提到的，可以通过在相关处理中使用较长的信号持续时间，来改善参数测量的准确性。通过成功地判断与位置相关的参数，例如TOA和/或者AOA，仅很少一部分描述测量参数值和不确定性的信息内容，连同它们的站点和测量时间一起，需要被传送到一个共同的站点，在这个站点中，TOA的差异，即TDOA可以被计算出来和/或者所有与位置相关的参数数据可以被用于估计这个发送器的相关位置。
通信系统的数目在不断增多，其中通信的语音内容被“数字化”，并且其发送是经过各种技术进行的，例如码分多址(CDMA)和时分多址(TDMA)，其形式是北美(NA)的TDMA或者全球移动通信系统(GSM)TDMA，而不是经过AMPS系统的模拟FM技术。类似地，无线数据通信装置，例如那些在蜂窝数字包数据(CDPD)系统中被使用的无线数据通信装置，根据定义了它们独立复制信号格式的空中接口规范发送数字化信息。使用这样的“数字化”系统，数字化语音或者数据信息内容可以被用于足够地表示这个信号波形，进行相关时需要这个信号波形来判断所需的TDOA，AOA，或者其它定位参数的估计值。如上面所描述的，这个数字化信息内容可能包括速率大约是10kbps(每秒10千比特)或者更低速率的一个信息，而RF信号波形的直接表示将包括每秒几百千比特(或者甚至可以是每秒几百万比特，在CDMA信号的编码带宽超过1MHz-一百万赫兹的情形下)。这样，通过仅将在各个站点接收的一段语音通信中的、量减少的“数字”信息内容发送到一个共同站点，然后，这个信息内容可以被用于重构等价发送信号波形，以用于必要的相关处理。
9特定的匹配复制构造/重构
为了支持相关分析，根据合适的信号规范来进行信号重构处理，这个合适的信号规范定义了表示每一个通信系统的信息比特流中0和1的特定系统。这个信号复制处理被概括在图7中，并且在下面被进行更详细地讨论。
如上面所提到的，AMPS CC的通信使用EIA/TIA-553所规定的FSK发送。根据曼彻斯特编码技术，这些信号使用从比信号载波频率低8kHz到比信号载波频率高8kHz的一个频率跳变来表示一个“1”，而使用从比信号载波频率高8kHz到比信号载波频率低8kHz的一个频率跳变来表示一个“0”。在AMPS CC标准中，这种信息的比特使用10kbps的速率被传送。
对在TIA/TIA/IS-95中描述的CDMA通信来说，消息内容比特首先被编码成对每一个发送器是唯一的“不相关”比特流，然后被使用QPSK技术进行发送，在QPSK中，每一对编码比特表示为被发送信号的四个正交相位中的一个。虽然消息比特的发送速率为9600bps，但是每一个被编码比特“小片”被以每秒1.2288百万片(Mcps)的速率进行发送。
对根据EIA/TIA/IS-54中的NA TDMA规范进行的TDMA发送，一个消息的比特平均速率是7800bps，并且被以每秒24.3千符号(ksps)的时间突发进行发送(使用被管理系统所控制的时分多址)，其中使用差分正交相移键控(DQPSK)技术，以符号对来表示消息比特。使用这个方法，每对比特被用等于四个被选择相位变化组中的一个的相位跳变或者差异来表示。类似地，使用被称作高斯最小相移键控(GMSK)的平滑形式的、二进制的偏移DQPSK来将比特序列转换成在全球移动通信系统(GSM)中所使用的TDMA发送[例如，如被Michael Moulyand Marie-Bernadette Pautet在1992年的Cell & Sys，“GSM移动通信系统”中所描述的，]。对CDPD传送，GMSK被用于以19.2kbps的速率来变换和发送消息数据比特，并且其发送被重叠在AMPS结构的语音信道上，其信道间隔为30kHz。这些对系统特定的信号波形中的每一个被合适地从需要被发送的消息比特流中构造出来。这样，使用被发送信号波形的完全重构和滤波表示，用于相关处理中的信号具有支持最佳信号检测和参数判断所需要的完全信号带宽。
通过使用上面所描述的、数据量减少的信号表示和匹配复制重构技术，和相关的匹配复制相关处理，可以大大减少支持相关分析所需要的空载传输通信，甚至可以消除它。这个匹配复制相关处理也延伸了处理积分时间来便于检测所需要的信号效果，即使是在具有强的、本地的、干扰信号环境下的远程站点中。这样，本发明大大增强了用于在多个站点检测和测量信号参数的相关技术的可靠性和效率，并且减少了实现这个技术的成本，这个相关技术是用于支持对通信信号发送器进行定位的，例如蜂窝通信系统中的无线通信发送器。
10设备和处理
用于接收标准的、以进行定位的无线通信的设备结构基本上由与在实现这个通信系统本身时所使用的装置相同的装置组成。例如，图5和6所显示的天线结构和信号接收部件实际上完全与那些在提供通信服务中所使用的相同。用于支持AOA测量的相位阵列使用了相同的技术，并且与目前在某些增强了容量和频率重使用的地点中实现的、用于提供“空分多址”通信服务的“智能阵列”相同。为了支持有用位置的TOA和TDOA判断，在分布式传感器站点的信号的数字化或者采样必须在(最多)一个半微秒内同步和被打上时间标记。这可以通过使用稳定的、校准的振荡器来实现，例如那些基于铷钟或者全球定位系统(GPS)的时间基准，并且在每一个传感器站点被进行周期性地重新校准。振荡器标准的稳定性或者漂移速率决定了与来自已知位置的信号进行重新校准的频率。类似地，对有用的AOA的相位阵列判断来说，必须执行对设备特定的重新校准，部件间的重新校准，相位差异偏移的重新校准，但是其重新校准频率与温度和其它环境漂移对模拟RF设备的影响相关，并且需要在站点间保持时间的同步，但是同步保持的时间大约是半秒。
在CDMA情形下，本发明的数字相关信号处理与被用于提供通信服务的“软件无线”接收设备中所使用的数字相关信号处理类似，或者相同。对图5和6所显示的相关测量提取器来说，这个处理可以用专用于进行有效的通信处理的数字信号处理装置来实现，或者替代地，可以使用通用信号处理装置来执行，例如由新泽西的Upper SaddleRiver的Pentek公司所制造的、可扩展的、并且被设计成使用Dallas，TX的Texas Instruments公司制造的4个TMS320C6201数字信号处理芯片的多处理器板。随着数字信号处理设施能力的改进，和性价比的下降，上面所描述的、目前被分配到模拟信号调节设备的更多功能将被用于数字信号处理装置。通过使用数字信号处理方法，信号完整性被保持了或者被大大改善了，而其功能和灵活性增加了
中心站点(CS)的、关于多传感器站点(SS)资产(asset)的功能方向的控制流可以被表示为如图8所显示的一个实施方式。在这个流中，这个控制站点分配获得和报告关于感兴趣的通信呼叫(COI)的、与位置相关的测量的责任。这传感器站点也报告对在反向控制信道(RCC)上被发起通信的检测，和对前向语音控制信道(FCC)上提供的语音信道分配(VCA)的检测，并且随后由这个通信系统发起的、到这个移动呼叫者单元的前向语音信道(FVC)的语音信道分配的检测。对VCA作出响应，SS协调它们的分配以报告给CS，并且调谐到并且跟踪COI来产生到CS的、在进行的、与位置相关的测量，直到CS结束了这样一个分配，或者感兴趣的信号丢失了。在图8所显示的这个实施方式中，仅从语音信号推断出与位置相关的测量。在一个替代的实施方式中，这个传感器站点可能会连续地监视通信控制信号，以当它们出现时从它们推断出与位置相关的测量。在这样一个实施方式中，这个传感器站点也向CS报告这样的定位数据，当在发起通信时被检测到时。
通过使用标准的统计分析过程[例如，Jazwinski在1970年的Academic Press中发表的“随机处理和滤波理论”中所描述的]，可以分析LOB的、基于TDOA的范围差异测量和基于AOA的测量，和与它们相关的不确定性信息，来提供对相关移动单元的位置和速度的估计。测量信息和其不确定性的理解表示可以有很多形式，例如离散属性矢量，其中矢量中的每一个元素表示一特定离散属性的值，这值可以是逻辑值，整数，浮点数，或者符号，这些值的特定选择伴随有置信度；带相关统计错误的连续数字参数；和/或者模糊逻辑参数。定位估计处理可以使用很多分析和不确定性管理系统中的任何一个或者它们的组合，这些分析和不确定性管理系统中的每一个适合于合适的理解表示。这种分析方法的示例包括最大可能性估计或者最小平方估计，联合概率数据相关算法，用于连续参数的概率密度函数多目标跟踪系统，多假设不确定性管理系统，带将离散逻辑宣称与连续的数字信息融合的多置信度产生规则的、基于规则的专家系统，模糊逻辑引擎，和有原因的安全网络(causal belief network)。被用于来从与位置相关的数据获得一个定位估计的这些分析的特定方法，形式，或者实现方式不是本发明的主题。
这种分析所产生的定位估计可以用图形的，表格的，或者内部处理器数据的格式来进行表示，并且可以被提供到或者显示在集成在数据收集设备和分析设备中的显示器上，或者被提供到或者显示在与这种设备远离的设备中所实现的显示器上。
执行传感器站点控制和管理，定位和跟踪计算，定位数据的保存和检索，和定位和系统管理数据的显示和与用户交换这些数据所需要的处理和显示设施可以很容易地用通用个人计算机结构的当前版本的一个集成集合来实现。这些结构可能包括例如是基于英特尔的奔腾或者Motorola的Power PC处理器芯片的处理器和工作站的一个网络。
为了公众的利益，最有用的是，通过有效地利用上述技术获得的位置可以被用于迅速地将用于求助的一个无线呼叫路由到对需要帮助的位置是最近的、或者对从这个位置来的求助呼叫具有管辖责任权的公众安全应答点(PSAP)。特别地，在接收站点执行与本地推断复制的相关，或者执行与预先知道的发起控制消息的那些被保存部分的相关，与在接收信号后处理从另一个站点需要的数据相比，从这个相关所推断的、与位置相关的测量数据可以被更快速地实现。这样，本发明可以进一步将与位置相关的测量应用到更快速地来评价定位计算和获得呼叫路由算法所需要的位置以快速地和准确地将这个呼叫路由到合适的、决定位置的响应点，推断与位置相关的测量时不需要站点间进行信号复制数据的合作传送。
本发明的原理，优选实施方式和操作模式已经在前面的说明中被提出了。这里所公开的实施方式可以被理解为说明了本发明，而不是限制本发明的范围。前面关于本发明的公开没有使用任何方式来限制该领域内分普通技术人员可以获得的等价结构的范围，而是以前面没有考虑到的任何方式延伸了等价结构的范围。可以对前述示例性的实施方式进行很多的修改和改变，而不会偏离在后附权利要求书所提出的、本发明的范围和精神。

Claims (19)

1．用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，包括：
至少第一和第二传感器站，每一个传感器站具有一个用于从这个移动无线发送器接收一个信号的天线和相关信号调节装置，和对一个被识别的、被接收信号的表示时刻印上时间标记来产生带时间标记的接收信号数据的一个定时机制；
分别在第一和第二传感器站中的至少第一和第二信号特征处理单元，每一个信号特征处理单元用于产生复制信号数据；
分别在第一和第二传感器站中的至少第一和第二信号相关处理单元，每一个相关处理单元执行带时间标记的接收信号数据和复制信号数据的匹配复制相关处理来产生与位置相关的信号参数；
一个通信系统，用于将与位置相关的信号参数从传感器站传送到一个中心站点；
装置，用于从与位置相关的信号参数估计这个移动发送器的位置；和
一个输出，用于表示这个移动发送器的估计位置。
2．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中与位置相关的信号参数包括到达时间信息。
3．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中与位置相关的信号参数包括到达时间差异参数。
4．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中与位置相关的信号参数包括到达角度信息。
5．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中：
在至少所述第一传感器站上的这个信号特征处理单元包括一个压缩机制来压缩带时间标记的接收信号数据；
这个通信系统在至少所述第一传感器站和第二传感器站之间交换被压缩的、带时间标记的接收信号数据；
在至少所述第二传感器站上的这个信号特征处理单元包括一个重构机制来重构所述被压缩的、带时间标记的接收信号数据，并且将这个重构的、带时间标记的接收信号数据用作复制信号数据。
6．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中这个复制信号数据包括蜂窝通信系统的控制信息。
7．如权利要求6的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中这个控制信息包括语音信道上的开销信息。
8．如权利要求6的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中这个控制信息包括控制信道数据。
9．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中：
在至少一个传感器站的这个信号特征处理单元包括一个压缩机制来压缩从移动无线发送器发送的信号，和一个重构机制来从一个被压缩数据表示重构从移动无线发送器来的这个信号；和
在至少一个传感器站的这个信号相关处理单元将被重构信号与复制信号数据进行相关。
10．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，进一步包括用于估计移动发送器的移动的装置。
11．用于测量从一个移动无线发送器发送的一个信号的一个到达角度的一个装置，包括：
一个本地相位阵列天线和相关的信号调节装置，用于压缩从这个移动无线发送器来的一个信号；
一个信号特征处理单元，用于产生复制信号数据；和
在这个传感器站的一个信号相关处理单元，用于使用被接收信号数据和复制信号数据进行匹配复制相关处理来产生被接收信号的一个到达角度。
12．如权利要求11的用于测量从一个移动无线发送器发送的一个信号的一个到达角度的一个装置，其中复制信号数据包括从移动无线发送器来的信号的现有已知协议格式。
13．如权利要求11的用于测量从一个移动无线发送器发送的一个信号的一个到达角度的一个装置，其中复制信号数据包括从接收信号推断的表示信号数据。
14．如权利要求11的用于测量从一个移动无线发送器发送的一个信号的一个到达角度的一个装置，进一步包括与本地相位阵列天线远离的一个天线和一个信号特征处理单元，这个远程天线和信号特征处理单元产生表示信号数据。
15．如权利要求11的用于测量从一个移动无线发送器发送的一个信号的一个到达角度的一个装置，其中相关处理器对表示信号数据进行相关，相关时间是一个延伸的积分时间。
16．如权利要求11的一个装置，其中这个相关处理器对接收信号数据进行相关，来产生包含部件之间的相位信息的系数，部件之间的相位信息本身被用于一个相关中来根据下述关系获得信号到达角度(AOA)的测量： sin ( AOA - bi sec tor ) ≈ 1 kb arg [ 1 S ∫ R 01 * ( t max ( s ) | s , T ) R 02 ( t max ( s ) | s , T ) ds ]
其中相对于部件之间基线的中垂线的角度的AOA差异与外部相关系数的复共轭乘积R01(tmax(s)｜s,T)和R02(tmax(s)｜s,T)在一个时间间隔S内的复数平均值的“幅角”相关；k是这个信号的近似波数；b是(基线)部件之间的间隔；和在这个应用中的“arg”函数提取它们相关系数的零滞后相关的相位。
17．如权利要求1的用于在蜂窝通信系统中对一个标准的移动通信无线发送器进行定位的装置，其中信号复制数据是从包括下述的组中选择出的：接收信号的现有已知协议形式，从接收信号推断的表示信号数据，语音信道信号，和数字数据信息。
18．用于在蜂窝通信系统中对一个标准移动通信无线发送器进行定位的方法，包括：
接收从在至少第一和第二传感器站的移动无线发送器来的一个信号；
对所接收信号的一个被识别的、表示性的时刻进行时间标记，来产生带时间标记的、接收信号数据；
在第一和第二传感器站产生复制信号数据，
使用带时间标记的接收信号数据和复制信号数据来执行匹配复制相关处理，以产生与位置相关的信号参数；
将与位置相关的信号参数从传感器站传送到一个中心站点；
中心站点从获得的、与位置相关的信号参数来估计移动发送器的位置；和
指示移动发送器的估计位置。
19．用于测量从一个移动无线发送器发送来的一个信号的到达角度的一个方法，包括：
在一个本地相位阵列天线接收从移动无线发送器来的一个信号；
产生复制信号数据；和
使用接收信号数据和复制信号数据来执行匹配复制相关处理，以产生从这个移动无线发送器发送来的信号在本地相位阵列天线的到达角度。
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