專利名稱：手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，特別是涉及一種手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會(huì)，手機(jī)已經(jīng)成為每個(gè)人必不可少的物品，手機(jī)的功能也越來(lái)越強(qiáng)大。通常 情況下，我們?nèi)绻Ｍ缹?duì)方的位置，可以通過(guò)多個(gè)基站對(duì)手機(jī)的定位或者直接利用帶 GPS功能的手機(jī)來(lái)解決。但是利用多個(gè)基站進(jìn)行定位時(shí)需要的基站數(shù)量必須較多，否則定位 精度很難保證；而帶GPS功能的手機(jī)通常都是高端機(jī)，價(jià)格比較昂貴，并且其與衛(wèi)星的連接 也易受天氣的影響，因此性能并不十分穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的手機(jī)定位測(cè)距必須利用多個(gè) 基站或者GPS功能才能實(shí)現(xiàn)的缺陷，提供一種利用一個(gè)基站便可實(shí)現(xiàn)精確的手機(jī)定位、利 用一個(gè)或兩個(gè)基站便可實(shí)現(xiàn)手機(jī)之間的精確測(cè)距的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)及方法。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其 特點(diǎn)在于，其包括設(shè)于基站中的智能天線單元，該智能天線單元包括一DOA(Direction of Arrival，來(lái)波方向)計(jì)算模塊，該DOA計(jì)算模塊根據(jù)手機(jī)DOA確定手機(jī)相對(duì)于基站的方向； 手機(jī)_基站距離測(cè)量模塊，用于確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。其中，該手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊包括設(shè)于基站中的測(cè)距碼發(fā)送模塊，用于向手 機(jī)發(fā)送至少兩個(gè)不同頻率的測(cè)距碼；設(shè)于手機(jī)中的測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于將來(lái)自基站的該 至少兩個(gè)測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)回基站；設(shè)于基站中的測(cè)距碼接收模塊，用于接收被手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回的該 至少兩個(gè)測(cè)距碼；解模糊模塊，用于確定每個(gè)該測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位 差，并根據(jù)兩個(gè)該測(cè)距碼的該相位差確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。較佳地，當(dāng)該測(cè)距碼發(fā)送模塊發(fā)送的該測(cè)距碼多于兩個(gè)時(shí)，該手機(jī)_基站距離測(cè) 量模塊還包括平均值模塊，用于將該解模糊模塊根據(jù)每?jī)蓚€(gè)該相位差確定的手機(jī)相對(duì)于基 站的各距離值取平均值。其中，該解模糊模塊設(shè)于基站中或手機(jī)中。其中，該平均值模塊設(shè)于基站中或手機(jī)中。較佳地，該手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)還包括手機(jī)_手機(jī)距離計(jì)算模塊，用于根據(jù)一手機(jī) 相對(duì)于一基站的方向和距離，以及另一手機(jī)相對(duì)于該基站的方向和距離確定該兩個(gè)手機(jī)之 間的距離；或者用于根據(jù)一手機(jī)相對(duì)于一基站的方向和距離、另一手機(jī)相對(duì)于另一基站的 方向和距離以及該兩個(gè)基站之間的距離確定該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。其中，該手機(jī)-手機(jī)距離計(jì)算模塊設(shè)于基站中或手機(jī)中。本發(fā)明的另一技術(shù)方案為一種利用上述手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行的手機(jī)定位測(cè)距 方法，其特點(diǎn)在于，其包括以下步驟=S1、基站中的該智能天線單元根據(jù)手機(jī)DOA確定手機(jī)相 對(duì)于基站的方向；S2、該手機(jī)_基站距離測(cè)量模塊確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。
其中，該智能天線單元采用以下DOA計(jì)算方法中的一種來(lái)確定手機(jī)相對(duì)于基站的 方向傳統(tǒng)法、子空間法、最大似然法和綜合法。其 中，步驟S2包括以下步驟S21、基站向手機(jī)發(fā)送至少兩個(gè)不同頻率的測(cè)距碼； S22、手機(jī)將來(lái)自基站的該至少兩個(gè)測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)回基站；S23、基站接收被手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回的該至 少兩個(gè)測(cè)距碼；S24、確定每個(gè)該測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差，并根據(jù)兩個(gè)該 測(cè)距碼的該相位差確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。其中，步驟S24包括設(shè)第一測(cè)距碼的波長(zhǎng)為WL1，計(jì)算得該第一測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào) 和接收信號(hào)之間的相位差對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù)為a，設(shè)第二測(cè)距碼的波長(zhǎng)為WL2，計(jì)算得該第二測(cè) 距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù)為b，其中0 < a < 1，0 < b < 1， 求解滿足(Nl+a)WLl = (N2+b)WL2的m、N2，其中N1、N2均為0或正整數(shù)，則手機(jī)相對(duì)于基 站的距離 L = (Nl+a)WLl = (N2+b)WL2。較佳地，當(dāng)基站發(fā)送的該測(cè)距碼多于兩個(gè)時(shí)，步驟S24之后還包括以下步驟將根 據(jù)每?jī)蓚€(gè)該相位差確定的手機(jī)相對(duì)于基站的各距離值取平均值。較佳地，步驟S2之后還包括計(jì)算兩個(gè)手機(jī)之間的距離的步驟根據(jù)一手機(jī)相對(duì)于 一基站的方向和距離，以及另一手機(jī)相對(duì)于該基站的方向和距離確定該兩個(gè)手機(jī)之間的距罔。較佳地，步驟S2之后還包括計(jì)算兩個(gè)手機(jī)之間的距離的步驟根據(jù)一手機(jī)相對(duì)于 一基站的方向和距離、另一手機(jī)相對(duì)于另一基站的方向和距離以及該兩個(gè)基站之間的距離 確定該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明無(wú)需利用多個(gè)基站或者帶有GPS功能的手 機(jī)，而只需利用一個(gè)信號(hào)范圍覆蓋了手機(jī)所在位置的基站便可以精確地實(shí)現(xiàn)手機(jī)的定位， 既提升了定位測(cè)距的性能又省去了手機(jī)中加入GPS模塊的成本。其利用基站采用的智能天 線單元對(duì)手機(jī)DOA進(jìn)行計(jì)算，從而獲得手機(jī)相對(duì)于基站的方向；其又利用由基站發(fā)送給手 機(jī)，再由手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回基站的測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差，通過(guò)計(jì)算獲得手 機(jī)相對(duì)于基站的距離，由此便實(shí)現(xiàn)了手機(jī)的定位。而進(jìn)一步地，如果獲得了兩個(gè)手機(jī)相對(duì)于 基站的定位，便可以容易地計(jì)算得到該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。


圖1為本發(fā)明的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的手機(jī)定位測(cè)距方法的流程圖。圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施例的示意圖。圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1所示，本發(fā)明的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)包括設(shè)于基站中的智能天線單元1，該 智能天線單元1包括一 DOA計(jì)算模塊11，該DOA計(jì)算模塊11根據(jù)手機(jī)DOA確定手機(jī)相對(duì)于 基站的方向；手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊2，用于確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。其中，智能天 線單元1能夠利用多個(gè)天線陣元的組合進(jìn)行信號(hào)處理，自動(dòng)調(diào)整發(fā)射或接收的方向圖，以針對(duì)不同的信號(hào)環(huán)境達(dá)到最優(yōu)性能。該DOA計(jì)算模塊11采用以下DOA計(jì)算方法中的一種來(lái)確定手機(jī)相對(duì)于基站的方 向傳統(tǒng)法、子空間法、最大似然法和綜合法。該四種DOA計(jì)算方法的具體內(nèi)容可以參見(jiàn)《無(wú) 線通信中的智能天線》，故在此僅作簡(jiǎn)要介紹。傳統(tǒng)法基于經(jīng)典波束形成方法，需要大量的 陣元才能獲得高分辨率；子空間法利用了輸入數(shù)據(jù)矩陣的特征結(jié)構(gòu)，是高分辨率的次最優(yōu) 方法；最大似然法是最優(yōu)方案，即使在信噪比很差的環(huán)境下也可以獲得良好的性能，但是計(jì) 算量通常很大；綜合法是經(jīng)特性恢復(fù)法和子空間法結(jié)合起來(lái)的一種方法，它利用特性恢復(fù) 方案區(qū)分多個(gè)信號(hào)，估計(jì)空間特征，進(jìn)而采用子空間法確定D0A。在基站中采用智能天線單 元，并結(jié)合上述各DOA計(jì)算方法中的一種來(lái)獲得手機(jī)相對(duì)于基站的方向是本發(fā)明的一個(gè)創(chuàng) 新所在。在實(shí)際應(yīng)用中，各個(gè)基站可以根據(jù)其實(shí)際情況選用較為適合的算法。本實(shí)施例中的該手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊2包括設(shè)于基站中的測(cè)距碼發(fā)送模塊 21，用于向手機(jī)發(fā)送至少兩個(gè)不同頻率的測(cè)距碼；設(shè)于手機(jī)中的測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)模塊22，用于 將來(lái)自基站的該至少兩個(gè)測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)回基站；設(shè)于基站中的測(cè)距碼接收模塊23，用于接收 被手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回的該至少兩個(gè)測(cè)距碼；解模糊模塊對(duì)，用于確定每個(gè)該測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和 接收信號(hào)之間的時(shí)間差，并將其轉(zhuǎn)換為相位差，然后根據(jù)兩個(gè)該測(cè)距碼的該相位差確定手 機(jī)相對(duì)于基站的距離，該距離的具體計(jì)算方法將在下文中作進(jìn)一步的說(shuō)明。為了獲得精確度更高的距離值，可以設(shè)置該測(cè)距碼發(fā)送模塊21發(fā)送多于兩個(gè)的 該測(cè)距碼，此時(shí)，該手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊2還包括平均值模塊25，用于將該解模糊模塊 M根據(jù)每?jī)蓚€(gè)該相位差確定的手機(jī)相對(duì)于基站的各距離值取平均值。利用該手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)可以精確地獲得多個(gè)手機(jī)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)基站的方 向和距離，只要手機(jī)處于相應(yīng)基站的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)即可。進(jìn)一步地，為了獲得任意兩個(gè) 手機(jī)之間的距離，該手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)還包括手機(jī)-手機(jī)距離計(jì)算模塊3，在已知了一手機(jī) (例如，一主叫手機(jī))相對(duì)于一基站的方向和距離，以及另一手機(jī)(例如，一被叫手機(jī))相對(duì) 于該基站的方向和距離后，如圖3所示，便可以通過(guò)三角形正弦定理計(jì)算出該兩個(gè)手機(jī)之 間的距離；或者，在已知了一手機(jī)(例如，一主叫手機(jī))相對(duì)于一基站A的方向和距離、另一 手機(jī)(例如，一被叫手機(jī))相對(duì)于另一基站B的方向和距離以及該兩個(gè)基站A、B之間的相 對(duì)位置后，如圖4所示，便可以通過(guò)針對(duì)四邊形的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。 關(guān)于三角形及四邊形的計(jì)算方法均為公知的數(shù)學(xué)定理，故在此不做贅述。一般情況下，基站中的設(shè)備相比手機(jī)往往具備更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，因此，在本實(shí) 施例中將該解模糊模塊、該平均值模塊以及該手機(jī)-手機(jī)距離計(jì)算模塊均設(shè)于基站中；但 是，如果應(yīng)用本發(fā)明的手機(jī)采用了數(shù)據(jù)處理能力較強(qiáng)的基帶芯片，則也可以將上述模塊中 的部分或全部設(shè)于手機(jī)中。該手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)并不需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的硬件進(jìn)行提升，其中的各個(gè)模塊所具 有的改進(jìn)功能均可以通過(guò)軟件升級(jí)和編輯算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，而軟件升級(jí)和編輯算法均可以通過(guò) 現(xiàn)有的編程技術(shù)完成，故在此不做贅述。本發(fā)明的手機(jī)定位測(cè)距方法包括以下步驟=S1、基站中的該智能天線單元根據(jù)手 機(jī)DOA確定手機(jī)相對(duì)于基站的方向；S2、該手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊確定手機(jī)相對(duì)于基站的 距離。當(dāng)然，步驟S1和&也可以同步進(jìn)行，或者倒換順序進(jìn)行，以下僅示例性地按照先執(zhí)行 步驟Sl后執(zhí)行步驟S2的順序進(jìn)行描述。
如圖2所示，該手機(jī)定位測(cè)距方法的流程如下步驟100，智 能天線單元根據(jù)手機(jī)DOA確定手機(jī)相對(duì)于基站的方向。步驟101，基站向手機(jī)發(fā)送至少兩個(gè)不同頻率的測(cè)距碼，采用至少兩個(gè)測(cè)距碼是為 了解決距離模糊問(wèn)題，解模糊的具體計(jì)算方法將在下文中說(shuō)明。步驟102，手機(jī)將來(lái)自基站的該至少兩個(gè)測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)回基站。步驟103，基站利用信號(hào)采樣的方式接收被手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回的該至少兩個(gè)測(cè)距碼，只要 采樣速率足夠高，便可以獲得足夠高的定位及測(cè)距精度。步驟104，確定每個(gè)該測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的時(shí)間差，并將其轉(zhuǎn)換為 相位差，然后根據(jù)兩個(gè)該測(cè)距碼的該相位差確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。為了進(jìn)一步地提高定位精度，基站選擇發(fā)送多于兩個(gè)的該測(cè)距碼，在此情況下，步 驟104之后還包括步驟105，將根據(jù)每?jī)蓚€(gè)該相位差確定的手機(jī)相對(duì)于基站的各距離值取平均值。其中，步驟104的具體過(guò)程為設(shè)第一測(cè)距碼的波長(zhǎng)為WL1，計(jì)算得該第一測(cè)距碼 的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù)為a，設(shè)第二測(cè)距碼的波長(zhǎng)為WL2，計(jì)算 得該第二測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù)為b，其中0 < a < 1， 0彡b < 1，求解滿足(Nl+a)WLl = (N2+b)WL2的m、N2，其中N1、N2均為0或正整數(shù)，由于 Ni、N2的取值范圍的限制，該等式只可能解出一組恰好吻合實(shí)際情況的m和N2值，由此， 便可以計(jì)算出手機(jī)相對(duì)于基站的距離L = (Nl+a)WLl = (N2+b)WL2。以采用四個(gè)測(cè)距碼30MHz、IMHz、300KHz和IOOkHz的情況為例進(jìn)行具體說(shuō)明。該 四個(gè)測(cè)距碼的波長(zhǎng)分別為10m、300m、lkm和3km。假設(shè)基站與手機(jī)的斜距為6. 5km，雙向距 離則為13km，為了解決模糊問(wèn)題，采用例如IMHz和300kHz的兩個(gè)測(cè)距碼來(lái)執(zhí)行手機(jī)與基 站之間距離的測(cè)定。13km是IMHz測(cè)距碼的43. 3333個(gè)波長(zhǎng)，同時(shí)又是IOOkHz測(cè)距碼的13 個(gè)波長(zhǎng)。由于當(dāng)發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)的相位相同時(shí)，基站以采樣的方式獲得的發(fā)送信號(hào)與 接收信號(hào)之間的時(shí)間差是無(wú)法反應(yīng)出該測(cè)距碼信號(hào)所傳播經(jīng)過(guò)的整數(shù)波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)的，基站 所能分辨出的僅為發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)之間的相位差，即針對(duì)IMHz和300kHz這兩個(gè)測(cè)距 碼分別為小數(shù)部分的0. 3333個(gè)波長(zhǎng)和0個(gè)波長(zhǎng)，而整數(shù)部分的43個(gè)波長(zhǎng)和13個(gè)波長(zhǎng)則是 未知的模糊值，需要求解。求解方法如下設(shè)NUN2分別為IMHz和300kHz這兩個(gè)測(cè)距碼信 號(hào)所傳播經(jīng)過(guò)的整數(shù)波長(zhǎng)的個(gè)數(shù)，則有等式(N1+0. 3333) X300m = (N2+0) X3km,由于附、 N2只能取0或正整數(shù)，所以僅會(huì)存在唯一一組恰好符合實(shí)際情況的Ni、N2滿足該等式，由 此便實(shí)現(xiàn)了距離測(cè)量中的解模糊。而當(dāng)N1、N2已知之后，任意將其中一個(gè)帶入該等式的一 側(cè)便可以得到手機(jī)相對(duì)于基站的距離Ll = (N1+0. 3333) X300m= (N2+0)X3km。但是，基 站的采樣頻率是有限的，因此獲得的小數(shù)部分0. 3333個(gè)波長(zhǎng)和0個(gè)波長(zhǎng)的數(shù)值精度有限， 為了獲得更高的測(cè)量計(jì)算精度，可以在完成上述一輪計(jì)算后，再次利用30MHz、IMHz、300KHz 和IOOkHz這四個(gè)測(cè)距碼中的另外兩個(gè)進(jìn)行距離解模糊，從而獲得第二輪計(jì)算結(jié)果L2，依此 類推，再次計(jì)算獲得L3、L4等等，然后對(duì)這些Ll、L2、L3...取平均值，便可以得到更高精確 度的距離值。在已知了兩個(gè)手機(jī)相對(duì)于基站的方向和距離之后，還可以進(jìn)一步地獲得該兩個(gè)手 機(jī)之間的距離。該過(guò)程包括兩種情況一，兩個(gè)手機(jī)處于同一基站的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，如圖 3所示，便可以如前所述地通過(guò)三角形正弦定理計(jì)算出該兩個(gè)手機(jī)之間的距離；二，兩個(gè)手機(jī)分別處于不同基站的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，如圖4所示，便可以如前所述地通過(guò)針對(duì)四邊形 的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。綜上所述，本發(fā)明無(wú)需利用多個(gè)基站或者帶有GPS功能的手機(jī)，而只需利用一個(gè) 基站便可以精確地實(shí)現(xiàn)手機(jī)的定位，既提升了定位測(cè)距的性能又省去了手機(jī)中加入GPS模 塊的成本。進(jìn)一步地，如果獲得了兩個(gè)手機(jī)相對(duì)于基站的定位，便可以容易地計(jì)算得到該兩 個(gè)手機(jī)之間的距離。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些 僅是舉例說(shuō)明，在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變 更或修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，其包括設(shè)于基站中的智能天線單元，該智能天線單元包括一 DOA計(jì)算模塊，該DOA計(jì)算模塊根 據(jù)手機(jī)DOA確定手機(jī)相對(duì)于基站的方向；手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊，用于確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，該手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊包括設(shè)于基站中的測(cè)距碼發(fā)送模塊，用于向手機(jī)發(fā)送至少兩個(gè)不同頻率的測(cè)距碼；設(shè)于手機(jī)中的測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于將來(lái)自基站的該至少兩個(gè)測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)回基站；設(shè)于基站中的測(cè)距碼接收模塊，用于接收被手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回的該至少兩個(gè)測(cè)距碼；解模糊模塊，用于確定每個(gè)該測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差，并根據(jù)兩 個(gè)該測(cè)距碼的該相位差確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該測(cè)距碼發(fā)送模塊發(fā)送的 該測(cè)距碼多于兩個(gè)時(shí)，該手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊還包括平均值模塊，用于將該解模糊模 塊根據(jù)每?jī)蓚€(gè)該相位差確定的手機(jī)相對(duì)于基站的各距離值取平均值。
4.如權(quán)利要求2所述的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，該解模糊模塊設(shè)于基站中或 手機(jī)中。
5.如權(quán)利要求3所述的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，該平均值模塊設(shè)于基站中或 手機(jī)中。
6.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，該手機(jī)定位測(cè) 距系統(tǒng)還包括手機(jī)-手機(jī)距離計(jì)算模塊，用于根據(jù)一手機(jī)相對(duì)于一基站的方向和距離，以 及另一手機(jī)相對(duì)于該基站的方向和距離確定該兩個(gè)手機(jī)之間的距離；或者用于根據(jù)一手機(jī) 相對(duì)于一基站的方向和距離、另一手機(jī)相對(duì)于另一基站的方向和距離以及該兩個(gè)基站之間 的距離確定該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。
7.如權(quán)利要求6所述的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于，該手機(jī)-手機(jī)距離計(jì)算模塊設(shè) 于基站中或手機(jī)中。
8.一種利用權(quán)利要求1所述的手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行的手機(jī)定位測(cè)距方法，其特征在 于，其包括以下步驟S1、基站中的該智能天線單元根據(jù)手機(jī)DOA確定手機(jī)相對(duì)于基站的方向；&、該手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。
9.如權(quán)利要求8所述的手機(jī)定位測(cè)距方法，其特征在于，該智能天線單元采用以下DOA 計(jì)算方法中的一種來(lái)確定手機(jī)相對(duì)于基站的方向傳統(tǒng)法、子空間法、最大似然法和綜合 法。
10.如權(quán)利要求8所述的手機(jī)定位測(cè)距方法，其特征在于，步驟&包括以下步驟s21、基站向手機(jī)發(fā)送至少兩個(gè)不同頻率的測(cè)距碼；s22、手機(jī)將來(lái)自基站的該至少兩個(gè)測(cè)距碼轉(zhuǎn)發(fā)回基站；s23、基站接收被手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)回的該至少兩個(gè)測(cè)距碼；s24、確定每個(gè)該測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差，并根據(jù)兩個(gè)該測(cè)距碼的 該相位差確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。
11.如權(quán)利要求10所述的手機(jī)定位測(cè)距方法，其特征在于，步驟Sm包括設(shè)第一測(cè)距碼的波長(zhǎng)為WL1，計(jì)算得該第一測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位差對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù) 為a，設(shè)第二測(cè)距碼的波長(zhǎng)為WL2，計(jì)算得該第二測(cè)距碼的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間的相位 差對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù)為b，其中0<a< l,0^b< 1，求解滿足(Nl+aWLl = (N2+b)虬2的附、 N2，其中N1、N2均為0或正整數(shù)，則手機(jī)相對(duì)于基站的距離L = (Nl+a)WLl = (N2+b)WL20
12.如權(quán)利要求10所述的手機(jī)定位測(cè)距方法，其特征在于，當(dāng)基站發(fā)送的該測(cè)距碼多 于兩個(gè)時(shí)，步驟之后還包括以下步驟將根據(jù)每?jī)蓚€(gè)該相位差確定的手機(jī)相對(duì)于基站的 各距離值取平均值。
13.如權(quán)利要求8所述的手機(jī)定位測(cè)距方法，其特征在于，步驟&之后還包括計(jì)算兩個(gè) 手機(jī)之間的距離的步驟根據(jù)一手機(jī)相對(duì)于一基站的方向和距離，以及另一手機(jī)相對(duì)于該 基站的方向和距離確定該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。
14.如權(quán)利要求8所述的手機(jī)定位測(cè)距方法，其特征在于，步驟&之后還包括計(jì)算兩個(gè) 手機(jī)之間的距離的步驟根據(jù)一手機(jī)相對(duì)于一基站的方向和距離、另一手機(jī)相對(duì)于另一基 站的方向和距離以及該兩個(gè)基站之間的距離確定該兩個(gè)手機(jī)之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)，其包括設(shè)于基站中的智能天線單元，該智能天線單元包括一DOA計(jì)算模塊，該DOA計(jì)算模塊根據(jù)手機(jī)DOA確定手機(jī)相對(duì)于基站的方向；手機(jī)-基站距離測(cè)量模塊，用于確定手機(jī)相對(duì)于基站的距離。本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用上述手機(jī)定位測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行的手機(jī)定位測(cè)距方法。本發(fā)明利用一個(gè)基站便可實(shí)現(xiàn)精確的手機(jī)定位、利用一個(gè)或兩個(gè)基站便可實(shí)現(xiàn)手機(jī)之間的精確測(cè)距，既提升了定位測(cè)距的性能，又省去了GPS模塊的成本。
文檔編號(hào)G01S5/02GK102043140SQ200910188250
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
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