基于报文拆分的定位制造技术

实施例提供了一种数据接收器，其具有用于接收子数据分组的单元，用于确定相位差的单元和用于确定距离差的单元。用于接收子数据分组的单元被配置为从数据发射器接收至少两个子数据分组，并且组合所述至少两个子数据分组以获得数据分组，该数据分组是由数据发射器拆分成至少两个子分组进行发送的，其中，所述至少两个子数据分组中的每一个都比所述数据分组短，其中，用于接收子数据分组的单元被配置为在至少两个不同的载波频率上接收所述至少两个子数据分组。用于确定相位差的单元被配置为确定由所述至少两个不同的载波频率和路径延迟引起的所述至少两个子数据分组之间的相位差。用于确定数据接收器和数据发射器之间的距离差的单元被配置为基于所确定的至少两个子数据分组之间的相位差来确定所述距离差。

Location based on message splitting

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于报文拆分的定位
本专利技术的实施例涉及数据接收器。进一步的实施例涉及具有数据发射器和至少一个数据接收器的通信系统。一些实施例涉及基于报文拆分的定位。
技术介绍
DE102009060592B4描述了一种使用跳频方法(例如，来自IEEE802.15.4)测量两个节点之间的距离的方法。在这种情况下，两个节点A和B以相同距离Δf改变它们的本地振荡器(LO)频率。两个节点在不同频率上向彼此发送数据分组(理想地是正弦音/波)，然后在内部确定相对于载波相位的第一值。然后，将两个频率切换Δf，并分别确定第二值。距离由两个相位值的差确定。如果传输的时间距离相等，则Quarz容差在计算中相互抵消。为了减少多径传播，在整个频带中执行若干测量，并且通过IFFT计算信道脉冲响应以便确定第一接收信号。DE102011082098描述了报文拆分。这里，报文被拆分成几个子分组。这种子分组称为跳。几个信息符号在跳中传输。跳在所谓的跳频方法中以一个频率发送或者拆分在几个频率上发送。在各跳之间，存在不发生传输的暂停。另见[G.Kilian，H.Petkov，R.Psiuk，H.Lieske，F.Beer，J.Robert，和A.Heuberger，“Improvedcoverageforlow-powertelemetrysystemsusingtelegramsplitting”，2013年欧洲智能对象、系统和技术会议(SmartSysTech)，2013年]。此外，消息的重传是已知的。在Aloha方法或SlottedAloha方法中，消息在随机时间点从传感器节点向基站发送。结果，与网络中的若干参与方发生冲突。为了降低冲突概率，可以重复传输消息。消息的这种重复传输也可以在不同的频率上进行(跳频)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种构思，能够在遥测系统中实现多个传感器节点的更准确和/或稳健的定位。该目的通过独立权利要求来实现。可以在从属权利要求中找到有利的实施方式。实施例提供了一种数据接收器，其具有用于接收子数据分组的单元，用于确定相位差的单元和用于确定距离差的单元。用于接收子数据分组的单元被配置为从数据发射器接收至少两个子数据分组，并且组合所述至少子数据分组以获得数据分组，该数据分组是由数据发射器拆分成至少两个子数据分组进行发送的，其中，所述至少两个子数据分组中的每一个都比所述数据分组短；其中，所述用于接收子数据分组的单元被配置为在至少两个不同的载波频率上接收所述至少两个子数据分组。用于确定相位差的单元被配置为确定由所述至少两个不同的载波频率和路径延迟引起的所述至少两个子数据分组之间的相位差。用于确定数据接收器和数据发射器之间的距离差的单元被配置为基于所确定的至少两个子数据分组之间的相位差来确定所述距离差。另外的实施例提供了一种具有数据发射器和数据接收器的通信系统。数据发射器包括：用于生成子数据分组的单元，被配置为将数据分组拆分为至少两个子数据分组，其中，所述至少两个子数据分组中的每一个都短于所述数据分组；以及用于发送子数据分组的单元，被配置为在至少两个不同的载波频率上发送至少两个子数据分组。数据接收器包括：用于接收子数据分组的单元，用于确定相位差的单元和用于确定距离差的单元。用于接收子数据分组的单元被配置为从数据发射器接收至少两个子数据分组，并且组合所述至少子数据分组以获得数据分组，该数据分组是由数据发射器拆分成至少两个子数据分组进行发送的，其中，所述至少两个子数据分组中的每一个都比所述数据分组短；其中，所述用于接收子数据分组的单元被配置为在至少两个不同的载波频率上接收所述至少两个子数据分组。用于确定相位差的单元被配置为确定由所述至少两个不同的载波频率和路径延迟引起的所述至少两个子数据分组之间的相位差。用于确定数据接收器和数据发射器之间的距离差的单元被配置为基于所确定的至少两个子数据分组之间的相位差来确定所述距离差。另外的实施例提供了一种用于确定数据发射器和数据接收器之间的距离差的方法。该方法包括以下步骤：利用数据接收器在至少两个不同的载波频率上接收由数据发射器发送的至少两个子数据分组。此外，所述方法包括以下步骤：组合所述至少两个子数据分组以获得数据分组，该数据分组是由数据发射器拆分成至少两个子数据分组进行发送的，其中，所述至少两个子数据分组中的每一个都比数据分组短。此外，该方法还包括以下步骤：确定数据接收器处的所述至少两个子数据分组之间的相位差，该相位差由所述至少两个不同的载波频率和路径延迟引起。此外，该方法还包括以下步骤：基于所确定的所述至少两个子数据分组之间的相位差来确定数据接收器和数据发射器之间的距离差。附图说明参考附图更详细地描述了本专利技术的实施例，其中：图1示出了根据实施例的具有数据发射器和数据接收器的系统的示意性电路框图；图2以示意图示出了使用报文拆分方法在数据分组的传输期间传输信道的占用情况；图3示出了根据实施例的具有一个数据发射器和两个数据接收器的通信系统的示意图；图4a以示意图示出了包括线性频率增加的信号；图4b以示意图示出了包括阶梯式频率增加的信号；图5以示意图示出了根据实施例的具有在时间上分布其跳频的信号；图6以示意图示出了根据实施例的不同载波频率上的多个子数据分组的分布，使得不同载波频率的部分与用于传输的频带的频率边缘相邻；图7以示意图示出了根据实施例的传感器节点的位置，两个基站110的位置以及由模糊相位差测量产生的三个双曲线组；图8示出了根据实施例的具有若干传感器节点和两个基站的通信系统的示意图；图9示出了根据实施例的数据分组以及将其划分为在时间和在频率上分布的多个子数据分组的示意图；以及图10示出了根据实施例的用于确定数据发射器和数据接收器之间的距离差的方法的流程图。在随后的本专利技术实施例的描述中，相同元件或具有相同效果的元件在附图中用相同的附图标记表示，使得它们的描述是可互换的。具体实施方式图1示出了根据实施例的具有数据发射器100和数据接收器110的通信系统180的示意性框图。数据发射器100包括：用于生成子数据分组142_1至142_n的单元，该单元被配置为将数据分组拆分为至少两个子数据分组142_1至142_n(n≥2)，其中该至少两个子数据分组142_1至142_n中的每一个都比数据分组短；以及包括用于发送子数据分组的单元(传输单元)102，该单元被配置为在至少两个不同的载波频率上将所述至少两个子数据分组142_1至142_n发送至数据接收器110。数据接收器110包括用于接收子数据分组的单元(接收单元)116，用于确定相位差的单元117和用于确定距离差的单元118。用于接收子数据分组的单元116被配置为从数据发射器100接收所述至少两个子数据分组142_1至142_n，并且组合所述至少两个子数据分组142_1至142_n以便获得数据分组，该数据分组是由数据发射器100拆分成所述至少两个子数据分组142_1至142_n进行发送的，其中所述至少两个子数据分组142_1至142_n中的每一个都短于所述数据分组，其中用于接收子数据分组的单元116被配置为在至少两个不同的载波频率上接收所述至少两个子数据分组142_1至142_n。用于确定相位差的单元117被配置为确定所述至少两个子数据分组1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据接收器(110)，包括：用于接收子数据分组的单元(116)，被配置为从数据发射器(100)接收至少两个子数据分组(142_1：142_n)，并组合所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)以获得数据分组(141)，所述数据分组是由数据发射器(100)拆分成所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)进行发送的，其中所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)中的每一个都比所述数据分组(141)短，其中用于接收子数据分组的单元(116)被配置为在至少两个不同的载波频率上接收所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)；用于确定相位差的单元(117)，被配置为确定所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)之间的相位差，所述相位差由所述至少两个不同的载波频率和路径延迟引起；以及用于确定距离差的单元(118)，基于所确定的所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)之间的相位差来确定数据接收器(110)和数据发射器(100)之间的距离差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 DE 102016219093.81.一种数据接收器(110)，包括：用于接收子数据分组的单元(116)，被配置为从数据发射器(100)接收至少两个子数据分组(142_1：142_n)，并组合所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)以获得数据分组(141)，所述数据分组是由数据发射器(100)拆分成所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)进行发送的，其中所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)中的每一个都比所述数据分组(141)短，其中用于接收子数据分组的单元(116)被配置为在至少两个不同的载波频率上接收所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)；用于确定相位差的单元(117)，被配置为确定所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)之间的相位差，所述相位差由所述至少两个不同的载波频率和路径延迟引起；以及用于确定距离差的单元(118)，基于所确定的所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)之间的相位差来确定数据接收器(110)和数据发射器(100)之间的距离差。2.根据前述权利要求所述的数据接收器(110)，其中，所述数据接收器(110)知道所述至少两个不同的载波频率或所述至少两个不同的载波频率之间的频率间隔。3.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述用于接收子数据分组的单元(116)被配置为在至少两个不同的接收时间接收所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)。4.根据前述权利要求所述的数据接收器(110)，其中，所述数据接收器(110)知道所述至少两个不同的接收时间或所述至少两个不同的接收时间之间的时间间隔。5.根据权利要求3至4中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述至少两个接收时间之间的间隔至少足够大，使得在时间上彼此间隔开地接收所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)。6.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述至少两个不同的载波频率与用于传送的频带的频率边缘相邻。7.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述至少两个不同的载波频率均匀地分布在用于传送的频带内。8.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述至少两个不同的载波频率之间的跳频是相干的。9.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述用于确定相位差的单元(117)被配置为补偿由在所述至少两个载波频率之间切换引起的数据发射器侧相位偏移。10.根据权利要求9所述的数据接收器(110)，其中，所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)中的至少一个或另一个子数据分组包括所述数据发射器侧偏移。11.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述用于确定相位差的单元被配置为通过使用所述子数据分组(142_1：142_n)的已知同步符号(144)来测量相应子数据分组(142_1：142_n)的相位或相量。12.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，其中，所述用于确定相位差的单元(117)被配置为通过对所述子数据分组(142_1：142_n)的数据符号进行解码和重新编码来测量相应子数据分组(142_1：142_n)的相位或相量。13.一种通信系统，包括：数据发射器(100)，具有用于生成子数据分组的单元(101)以及用于发送子数据分组的单元(102)，所述用于生成子数据分组的单元(101)被配置为将数据分组(141)拆分成至少两个子数据分组(142_1：142_n)，其中所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)中的每一个都比所述数据分组(141)短，所述用于发送子数据分组的单元(102)被配置为在至少两个不同的载波频率上将所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)发送给数据接收器(110)；数据接收器(110)，具有用于接收子数据分组的单元(116)，所述用于接收子数据分组的单元被配置为从数据发射器(100)接收所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)并组合所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)以获得所述数据分组(141)，所述数据分组(141)是由数据发射器(100)拆分成所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)进行发送的，其中所述用于接收子数据分组的单元(116)被配置为在至少两个不同的载波频率上接收所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)；用于确定相位差的单元(117)，被配置为确定所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)之间的相位差，所述相位差由所述至少两个不同的载波频率和路径延迟引起；以及用于确定距离差的单元(118)，所述单元基于所确定的所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)之间的相位差来确定数据接收器(110)和数据发射器(100)之间的距离差。14.根据权利要求13所述的通信系统，其中所述数据接收器(110)包括用于确定相位差的单元(117)，或者其中所述通信系统包括中央处理单元，所述中央处理单元包括所述用于确定相位差的单元。15.根据权利要求13至14中任一项所述的通信系统，其中，所述数据接收器(110)包括用于确定距离差的单元(117)，或者其中所述通信系统包括中央处理单元，所述中央处理单元包括所述用于确定距离差的单元。16.根据权利要求13至15中任一项所述的通信系统，其中，用于发送数据分组的单元被配置为至少在两个不同的传输时间发送所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)，使得所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)在时间上彼此间隔开。17.根据权利要求13至16中任一项所述的通信系统，其中，所述用于发送数据分组的单元(102)被配置为在所述至少两个不同的载波频率上发送所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)，所述至少两个不同的载波频率与用于传送的频带的频率边缘相邻。18.根据权利要求13至17中任一项所述的通信系统，其中，所述用于发送数据分组的单元(102)被配置为在所述至少两个不同的载波频率上发送所述至少两个子数据分组(142_1：142_n)，所述至少两个不同的载波频率均匀分布在用于传送的频带内。19.根据权利要求13至18中任一项所述的通信系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：格尔德·基利安，尼尔斯·哈达恰克，马克·法斯宾德，约瑟夫·伯恩哈德，约尔格·罗伯特，约恩·蒂埃里克，马库斯·哈特曼，汉斯马丁·特勒格尔，费迪南德·克梅特，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，埃尔兰根纽伦堡弗雷德里希亚历山大大学，
类型：发明
国别省市：德国,DE