[发明专利]用于辅助确定位置或时间的多频传输的相位比较

说明书

用于辅助定位和/或定时计算的方法和设备。在一个方面，本发明提供了一种辅助确定位置和/或时间的方法，该方法包括：获得(1110)第一相位信息，该第一相位信息表征由发送机(712；812；912)以第一频率发送并由第一接收机(724；824；924)在第一位置接收的第一无线信号的第一相位；以及获得(1120)第二相位信息，该第二相位信息表征由发送机(712；812；912)以不同的第二频率发送并由第二接收机(734；834；934)在不同的第二位置接收的第二无线信号的第二相位。该方法还包括：比较(1130)第一相位信息与第二相位信息以生成相位比较信息；以及使用(1150,160)相位比较信息来辅助确定位置和/或时间。

技术领域

本发明涉及定位和/或定时确定。具体地，它涉及通过观察发源于同一源(发送机)的不同频率的无线信号的相位来确定位置和/或时间。

背景技术

使用诸如全球定位系统(GPS)的全球导航卫星系统(GNSS)的定位是已知的。传统上，位置的计算依赖于基于来自多个不同卫星的信号的到达时间的三边测量。在GPS的情况下，例如，L1频带中的卫星信号传统上用于三边测量。GPS卫星还在传统上用于测量电离层误差的L2频带中发送信号。

对于所有定位系统，将期望的是增加定位精度。特别是，GNSS系统还遭受可用性问题：存在难以或无法可靠地接收卫星信号的许多环境，特别是在密集城区环境中或室内。因此将期望的是，开发一种提供更大的覆盖范围并且可在传统GNSS定位失败或变得不可靠的情况下计算位置的定位系统。

本申请人在2017年4月12日提交(并在本申请的申请日或之后公布)的PCT/EP2017/058892描述了一种方法，其中接收机接收由两个不同位置处的两个不同发送机以不同频率发送的两个无线信号。比较这两个信号在到达接收机时的相位，并且使用比较结果以及关联的测量参考时间，以辅助计算位置和/或时间。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于辅助确定位置和/或时间的方法，该方法包括以下步骤：

获得第一相位信息，该第一相位信息表征由发送机以第一频率发送并由第一接收机在第一位置接收的第一无线信号的第一相位；

获得第二相位信息，该第二相位信息表征由发送机以第二频率发送并由第二接收机在第二位置接收的第二无线信号的第二相位，其中，第二频率不同于第一频率并且第二位置不同于第一位置；

将第一相位信息与第二相位信息进行比较以生成相位比较信息；以及

使用相位比较信息来辅助确定位置和/或时间。

本发明人已认识到，令人惊讶的是，可修改PCT/EP2017/058892的方法以使得代替使用两个发送机和一个接收机，该系统可利用单个发送机(在两个频率上发送)和两个单独的接收机来操作。尽管该修改的方法的实际实现完全不同于PCT/EP2017/058892，但许多底层数学方程基本上相同。

发送机可包括能够在可容纳第一频率和第二频率二者的足够宽的带宽上发送的单个发送机。另选地，发送机可包括可被调谐以在第一时间间隔中以第一频率发送并且可被调谐以在第二时间间隔中以第二频率发送的单个发送机。要注意的是，通常，第一无线信号和第二无线信号无需同时发送。在另一替代中，发送机可包括两个发送机：一个发送机用于以第一频率发送，另一发送机用于以第二频率发送。这两个发送机可共享一些组件(尽管这不是必需的)。例如，两个发送机可共享公共天线和公共功率放大器中的一者或二者。两个发送机相隔至多10m，更优选相隔至多5m，更优选相隔至多1m。例如，两个发送机可以是同一基站的两个发送机。

这里，信号的“相位”是指载波相位(即，载波信号的相位)。第一相位信息因此至少表征第一无线信号在其到达第一接收机时的载波相位。同样，第二相位信息至少表征第二无线信号在其到达第二接收机时的载波相位。