發射機/接收機電路及測量兩個節點之間距離的方法

2023-07-13 11:19:41 2

專利名稱：發射機/接收機電路及測量兩個節點之間距離的方法
技術領域：
本發明涉及一種發射機/接收機電路以及一種用於測量無線電網絡的第一節點
與第二節點之間的距離的方法。
背景技術：
WO 02/01247 A2公開了一種藉助電磁波測量兩個目標物之間的距離的方法。兩次 以不同的載波頻率發送基站的詢問信號和可攜式編碼器的應答信號。這些載波頻率在此是 相關的，也就是說，它們相互依賴。這些載波頻率相互逼近，從而可以測量這些信號之間的 相移。由所述相移計算出編碼器到基站的距離。可以以不同的載波頻率或者以相同的載波 頻率發送詢問信號和應答信號。對於新的詢問/應答對話改變載波頻率。
US 6， 731， 908 B2公開了一種用於確定兩個目標物之間的距離的藍牙技術方法。 在此，通過頻率跳變改變頻率，以便測量多個不同頻率的相位偏移。目標物具有鎖相環 (PLL :￡haSe Locked Loop)中的電壓控制的石英晶體振蕩器，其中，在接收期間關閉鎖相環 而在發送期間打開鎖相環，使得接收信號和發送信號具有相同的頻率。在此，電壓控制的石
英晶體振蕩器的本地振蕩器信號的相位藉助鎖相環通過同步與接收信號相干(koharent )。 由US 5， 220， 332公開了一種具有詢問裝置和應答器的測距系統，所述測距系統 實現了兩個目標物之間的非同時的測量。以具有可變調製頻率的(低頻)調製信號對載波 信號進行調製，以便藉助相位測量或替換地藉助傳輸時間測量由調製信號的變化確定詢問 裝置與應答器之間的距離。

發明內容
本發明的任務在於，儘可能地改善用於測量無線電網絡的兩個節點之間的距離的 方法。 所述任務通過具有獨立權利要求1的特徵的方法解決。有利的進一步構型是從屬 權利要求的主題並且包含在說明書中。 因此，提供了一種用於測量無線電網絡的第一節點與第二節點之間的距離的方 法。 在所述方法中，尤其藉助節點之間的協商將第一節點的模式以及第二節點的模式 從用於無線電網絡中的通信的標準模式轉換為用於距離測量的模式。 在用於距離測量的模式中，對於傳輸時間測量，一個無線電信號由第一節點(主 動地)發送並且由第二節點接收以及有利地分析。此外，對於傳輸時間測量，一個無線電信 號由第二節點(主動地)發送並且由第一節點接收。為了距離測量，通過測量所傳輸的無 線電信號的傳輸時間來確定第一距離值。在此，所述第一距離值優選地與所測量的無線電 信號的傳輸時間成正比。 同時地或者在此之前或者在此之後，在用於距離測量的模式中，對於相位測量，第一未經調製的載波信號作為無線電信號由第一節點(主動地)發送並且由第二節點接收以 及有利地分析。此外，對於相位測量，第二未經調製的載波信號作為無線電信號由第二節點 (主動地)發送並且由第一節點接收。未經調製的載波信號例如是高頻正弦振蕩信號。
由第一節點測量第一相位的第一值和第二值。在此，所述測量優選在中間頻率層 上進行。第一相位的第一值對應於所接收的第二載波信號的第一頻率而第一相位的第二值 對應於所接收的第二載波信號的第二頻率。第一頻率和第二頻率具有一個頻率差。在此， 所述頻率差足夠大，以便實施基於所述頻率差的相位差測量。優選地，所述頻率差由無線電 網絡的信道的頻率間隔定義。 由第二節點測量第二相位的第三值和第四值。在此，所述測量優選在中間頻率層 上進行。第二相位的第三值對應於所接收的第一載波信號的第三頻率而第二相位的第四值 對應於所接收的第一載波信號的第四頻率。第三頻率和第四頻率同樣具有所述頻率差。雖 然第一頻率和第三頻率可能是不同的，而且第二頻率和第四頻率同樣也可能是不同的，但 是優選地，第一和第三頻率是相同的，並且優選地，第二和第四頻率同樣也是相同的。在頻 率不同的情況下，第一頻率與第三頻率例如相差無線電網絡的信道的一個或多個頻率間隔 (信道間隔)。 由第一相位的第一值和第二值以及由第二相位的第三值和第四值以及優選地由 頻率差來確定第二距離值。由此，第二距離值優選與無線電信號的一個或多個所測量的相 位差成正比。 由作為計算輸入值的、傳輸時間測量的第一距離值和相位測量的第二距離值計算 出第一節點與第二節點之間的距離。在此優選充分利用相位測量的距離值與相位差相對 頻率差的比成正比。為了進行計算，優選在標準模式中組合地分析傳輸時間測量的第一距 離值和相位測量的第二距離值。 此外，本發明的任務還在於，提供一種無線電網絡節點的儘可能改進的發射機/ 接收機電路。 所述任務通過具有獨立權利要求5的特徵的發射機/接收機電路解決。有利的進 一步構型是從屬權利要求的主題並且包含在說明書中。
因此，提供了一種無線電網絡的節點的發射機/接收機電路。所述發射機/接收
機電路具有計算單元。所述計算單元被設置用於在與無線電網絡的一個另外的節點進行協
商的情況下從用於無線電網絡中的通信的標準模式轉換為用於距離測量的模式。 此外，所述計算單元被設置用於在用於距離測量的模式中通過藉助所發送的無線
電信號和一個另外的、所接收的無線電信號的傳輸時間測量來確定第一距離值，所述另外
的、所接收的無線電信號由一個另外的節點發送。在此，所發送的無線電信號和由一個另外
的節點接收的、另外的無線電信號是不相同的。為此，無線電信號優選由發射機/接收機電
路的發射機電路通過天線發送，以便通過一個另外的節點接收。優選地，發射機/接收機電
路的接收機電路接收由一個另外的節點發送的、另外的無線電信號。 所述計算單元被設置在用於距離測量的模式中由所測量的第一相位的第一值和 第二值以及由第二相位的第三值和第四值確定第二距離值。所述第一值對應於第二未經調 制的載波信號的第一頻率而第二值對應於第二未經調製的載波信號的第二頻率。第一頻率 和第二頻率具有一個頻率差。
第三值對應於第一未經調製的載波信號的第三頻率而第四值對應於第一未經調 制的載波信號的第四頻率。第三頻率和第四頻率同樣具有所述頻率差。在此，所述頻率差 足夠大，以便實施基於所述頻率差的相位差測量。優選地，所述頻率差由無線電網絡的信道 的頻率間隔定義。 在此，優選在無線電網絡的節點中測量相位的值。優選地，所述發射機/接收機電 路被構造用於測量至少兩個相位值。 此外，計算單元被設置用於在用於距離測量的模式中通過藉助所發送的無線電信 號和一個另外的、所接收的無線電信號的相位測量確定第二距離值。在此，所發送的無線電 信號和所接收的、另外的無線電信號是不同的。為此優選地，計算單元控制發射機電路以發 送具有至少兩個不同頻率的無線電信號。 此外，計算單元被設置用於由傳輸時間測量的第一距離值以及相位測量的第二距 離值計算出到無線電網絡的另一節點的距離。為此，計算單元被設置用於組合地分析第一 距離值和第二距離值。 由於相位測量的多值性(Mehrdeutigkeit)，同樣存在第二距離值的多值性。例如， 如果360°覆蓋100米的距離範圍，則可藉助相位測量(多值地)確定例如為12米、112米、 212米等等的第二距離值。 可以相繼地進行多次相位測量，例如以便對第二距離值取平均。同樣可以考慮多 個傳輸時間測量的多個第一距離值。 本發明的另一方面是一種具有無線電網絡的第一節點和第二節點的系統，所述系 統被設置用於執行以上所述的方法。 以下所述的進一步構型不僅涉及所述發射機/接收機電路而且涉及所述方法。在 此，發射機/接收機電路的功能可由方法特徵得出。 根據一個有利的進一步構型方案，通過分析傳輸時間測量的第一距離值消除
(aufl6sen)相位測量的第二距離值的多值性。為此，優選通過計算第一距離值與第二距離 值之間的最小間距確定所述距離。 在另一個進一步構型中，在標準模式中相位測量和/或傳輸時間測量的結果由第
二節點傳輸到第一節點。 有利地，用於距離測量的模式具有用於傳輸時間測量的第一部分和用於相位測量
的第二部分。優選地，使第一節點和第二節點在用於傳輸時間測量的第一部分與用於相位 測量的第二部分之間的過渡方面彼此協調。優選地，在用於距離測量的模式中，由第一節點 和/或第二節點執行專用於距離測量的功能，這些功能在標準模式中被禁用。 根據一個有利的構型，第一節點藉助第二節點的地址向第二節點傳輸用於距離測
量的命令、尤其是用於啟動用於距離測量模式的命令。所述用於距離測量的命令優選在標 準模式中在幀的有效數據中由第一節點傳輸到第二節點。 優選地，發射機/接收機電路被設置用於藉助第二節點的目標地址發送用於距離 測量的命令。為此，在電路中實現了與所述命令相應的硬體功能和軟體功能。優選地，電路 具有地址編碼的功能，使得未編址的節點捨棄用於距離測量的命令。 在一個有利的進一步構型中，第二節點向第一節點傳輸用於同步距離測量的起始 時刻的幀。通過所述同步使第一節點中的第一方法過程與第二節點中的第二方法過程在時間上彼此協調。在此，對於傳輸時間測量和相位測量而言，時間上的協調可分開進行。
根據另一個進一步構型，用於距離測量的命令由第一節點發送並且由第二節點接 收。通過接收用於距離測量的命令啟動第二節點的用於距離測量的模式。特別優選地，命 令作為無線電信號的發送與接收被用於距離測量同時被用於傳輸時間測量。為此優選地， 測量所述命令由第一節點至第二節點的傳輸時間。 根據一個有利的構型，第二節點向第一節點傳輸距離測量的測量結果。所述測量 結果的傳輸在距離測量過程之後優選藉助符合標準的幀的有效數據進行。隨後，距離的計 算在第一節點中進行。 優選地，可以隨著用於距離測量的命令一起傳輸用於相位測量和/或傳輸時間測 量的參數。例如隨著用於距離測量的命令一起向第二節點傳輸用於相位測量的頻率序列和 /或用於距離測量的一個或多個過程步驟的持續時間。有利地，所述傳輸藉助符合標準地傳 輸的幀的有效數據進行。 在一個有利的進一步構型中，實施值的測量的時間同步。在此，如此實施所述時間 同步值的測量的測量時刻、也就是第一、第二、第三和第四值的測量的測量時刻彼此具有 預先確定的時間關係。 特別優選地，第一時間間隔和第二時間間隔是相同的。優選地，第一時間間隔定義
為第一相位的第一值的第一測量時刻與第一相位的第二值的第二測量時刻之間的時間間
隔。優選地，第二時間間隔定義為第二相位的第三值的第三測量時刻與第二相位的第四值
的第四測量時刻之間的時間間隔。所述時間關係導致，第一測量時刻與第三測量時刻之間
的第三時間間隔也等於第二測量時刻與第四測量時刻之間的第四時間間隔。 優選地，這些時間間隔被預先確定。即這些時間間隔不由進行中的測量確定。優
選地，這些時間間隔被固定地預先給定，例如被實現為參數組。替換地，對於距離測量，這些
時間間隔也可在節點之間進行協商。為此對節點進行相應設置。有利地，節點的相應電路
被設置用於以所述時間間隔通過存儲相位在測量時刻的當前值來測量相位的值，其中相位
的值被連續地確定。替換地，節點被設置用於僅僅在測量時刻測量相位的值。所測量的相
位的值被存儲。 在一個有利的進一步構型中，為了確定距離，由第一相位的第一值和第二值以及
由第二相位的第三值和第四值計算相位差。優選地，根據以下公式進行所述進算
=",2 )- - ) 在此，公式也包括它的項的所有代數變形。在公式中，^,是第一相位的第一值而 ^A2是第一相位的第二值。Pm是第二相位的第三值而化2是第二相位的第四值。
以上所述的進一步構型方案無論是單獨應用還是組合應用都是特別有利的。在 此，所有的構型方案都可以彼此組合。在附圖的實施例的說明中對一些組合進行了闡述。但 那裡所示的進一步構型方案的組合可能性並未窮盡。


以下根據附圖通過實施例來詳細地說明本發明。
在此示出
圖1 :用於相位測量的系統的示意圖， 圖2 :用於傳輸時間測量的示意圖， 圖3 :具有無線電網絡的兩個節點的相位測量的第一示意圖， 圖4 :具有無線電網絡的兩個節點的相位測量的第二示意圖， 圖5 :用於距離確定的示意圖。
具體實施例方式
具有多個節點的無線電網絡中的距離測量可基於相位測量。在此，相繼發送具有 頻率fl的例如未經調製的載波信號以及具有頻率f2的未經調製的載波信號。這兩個頻率 僅僅相差一個小的頻率差Af。在接收機中，所接收的波的相位與所發送的波的相位相比較
並且被保存為測量值cpl和(p2。由此可以計算出站之間的距離d :
—2丌zV (" 在此，c是光速。 相位測量總是以2Ji為模。由於周期性產生具有多倍於c/Af的相位測量的多值 性。所述多值性可被消除，其方式是，以一個另外的頻率f3實施測量，其中另外的頻率差 f3-f2必須與頻率差f2-fl不同。其前提條件是，無線電網絡中的無線電信道的特性如同一 個延遲元件。具有多徑傳播的無線電信道不滿足所述條件，從而至少使多值性的消除變得 困難。在此，對于于0。至360°的相位值，距離測量的有效範圍取決於頻率差f2-fl。
在根據附圖進行說明的本發明的實施例中設置了一個用於無線電網絡的系統，其 中相位測量與傳輸時間測量在無線電網絡的距離測量系統中相結合。所述距離測量系統實 現在根據工業標準IEEE 802. 15.4的無線電網絡中，其中模式從用於無線電網絡中的通信 的標準模式改變為用於距離測量的模式。在此，所述實施例基於這樣的構思，即對於傳輸時 間測量僅僅需要粗略的解析度，以便清除精細解析度的、可在工業標準IEEE 802. 15. 4中 實現的相位測量的多值性。此外，僅僅需要對用於距離測量的節點進行小的改動，使得可以 特別簡單地實現距離測量。 距離測量系統被設置用於具有lMHz頻率差的相位測量並且達到150m以及相應數 倍於150m的測量範圍。在圖l中示意性地示出了用於相位測量的系統。在此，應測量根據 工業標準IEEE 802. 15. 4的無線電網絡的節點A與節點B之間的距離。圖1示例性地示出 了節點A和B的、在用於距離測量的模式中有效的功能組。節點A的收發機具有用於產生 第一載波信號的鎖相環PLL，所述第一載波信號藉助發射電路TX發送。第一載波信號由節 點B的收發機的接收電路RX接收。節點B的收發機同樣具有鎖相環PLL，使得所接收的載 波信號的相位可以在鑑相電路PD中與PLL的相位相減，由此得到了相位CpB。
在此，圖1僅用於相位測量的原理性解釋。對於簡單的實現，優選地藉助通過下混 頻產生的中間頻率信號對相位進行分析。節點B的收發機也具有發射電路TX，所述發射電 路TX向節點A的收發機的接收機電路RX發送無線電信號。節點A的收發機同樣具有用於 對相位CPA進行分析的鑑相電路PD。兩個相位(PA和CPB被分析用於計算距離。
代替所示的兩個天線，每個節點優選地使用僅僅一個天線和一個用於在發送與接收之間進行轉換的開關。如果使用半雙工系統，則節點A和B的收發機不能同時發送和接 收。因此，對於半雙工系統，節點A和B的收發機在不同的時隙中進行發送。在對圖3和4 的描述中更詳細地說明了相位9A和(PB的相位測量。 傳輸時間測量以125ns (8MHz時鐘頻率)的精確度進行，從而可實現+/_37. 5m的 距離解析度。在此，在節點A和B的兩個參與的收發機中產生誤差。圖2示意性地示出用 於傳輸時間測量的圖。節點A的收發機啟動測量並且發送一個幀(frame)。同時，計數器被 啟動。節點B的收發機接收所述幀並且根據所發送的信號獲取一個時刻(time stamp :時 間戳)。基於這個時刻，以恆定的延遲k發送一個應答幀。節點A的收發機以相同的方法 確定一個時刻並且停止時間測量。傳輸時間計算如下 /> "(/s —w0i、r Q) (2) 時間V tTxA、 tKxB、 tTxB以及tKxA通過收發機的電路設置和/或通過配置是已知的， 其中，、是在節點B的收發機中接收與發送之間的時間，tTxA是從定時器的啟動直到在節點 A的收發機的天線上發送信號的時間，tKxB是從通過節點B的收發機的天線接收到信號直到 信號檢測的時間，t^是從發送命令直到在節點B的收發機的天線上發送信號的時間，tKxA 是從通過節點A的收發機的天線接收到信號直到信號檢測的時間。時間tKxB、、和tTxB例如 可以在用於距離測量的模式中由節點B的收發機確定並且藉助標準模式中的數據傳輸告 知節點A的收發機。則距離由下式計算出
d = tP * c (3) 藉助所述計算消除了相位測量的多值性。因為傳輸時間測量直到200 s都是毫 無問題的，所述可檢測的範圍的上限可以直到30km以上。不一定支持大於30km的有效範 圍，因為地球曲率會附加地造成無線電信號的進一步衰減。 在圖3中示意性地示出了用於相位測量的測量過程的圖。在用於測量第一節點A 和第二節點B之間的距離的方法中，具有載波頻率fl的第一未經調製的載波信號由第一節 點A發送並且由第二節點B接收。具有載波頻率fl的第二未經調製的載波信號由第二節 點B發送並且由第一節點A接收。載波頻率fl在圖3的實施例中對於兩個傳輸方向是相 同的。 在第一測量時刻t2，第一節點A測量第一相位的第一值(PAl 。在第三測量時刻t15第 二節點B測量第二相位的第三值(Pm。 在此之後，將載波頻率提高一個頻率差Af至更高的載波頻率f2。替換地，也可以 將載波頻率減小頻率差Af。以更高的載波頻率f2，具有更高的載波頻率f2的第一未經調 制的載波信號由節點A發送並且由第二節點B接收。具有更高的載波頻率f2的第二未經 調製的載波信號由第二節點B發送並且由第一節點A接收。更高的載波頻率f2在圖3的 實施例中對於兩個傳輸方向也是相同的。 在載波頻率提高之後，在第二測量時刻^，第一節點A測量第一相位的第二值(pA2。 在第四測量時刻^，第二節點B測量第二相位的第四值(f)B2。在各個中間相位中，第一節點A 和第二節點B在發送TX和接收RX之間進行轉換，所述中間相位在圖3和4中通過陰影標 出。 在圖3的理論上的情況中，用於向第一節點A的鎖相環PLL提供時鐘的第一參考時鐘發生器的頻率與用於向第二節點B的鎖相環PLL提供時鐘的第二參考時鐘發生器的頻 率之間不存在頻率偏移量。圖3首先示出理論上的情況，即這些向鎖相環PLL提供時鐘的 參考時鐘發生器的頻率是精確地相同的。所測量的相位9在時間t上是恆定的。
在圖3的實施例中，第一節點A首先進行發送，並且在第三時刻^第二相位的第 三值tpBl在第二節點B中被測量。此後，第二節點B進行發送，並且在第一時刻^第一相位 的第一值(pAl在第一節點A中被測量。在這些相位測量M(fl)之間節點A、 B在發送和接收 TX/RX之間進行轉換。在圖3的情況中，兩個測量在頻率fl下進行。 此後，在節點A、 B的兩個電路中載波頻率提高相同的頻率差A f 。鎖相環PLL需 要例如50us或更少的時間以進行暫態振蕩。在此之後，對於頻率f2，在時刻t3和t4重複兩 個相位測量M(f2)，其中，在第一節點A中確定第一相位的第二相位值9A2以及在第二節點B 中確定第二相位的第四相位值(pB2。因此，第一相位的第一值tPAl和第二相位的第三值cpm對
應於同一載波頻率fl。同樣地，第一相位的第二值CPA2和第二相位的第四值CpB2對應於同一
更高載波頻率f2。
由這些相位值CpAi、 (pB1、 (pA2和CpB2可以計算出相位差Acp:
A^:(P.42 — <P52) —(P』(4a)
通過變形得到

(&2 - Ai)- - %1 ) (4b)
因此，可以計算出距離d: 維
(5) 其中，由於周期性，距離值不是單值的。與圖3中的理論上的示圖不同，實際中節 點A、 B具有用於向鎖相環PLL提供時鐘的參考時鐘發生器，所述參考時鐘發生器的頻率例 如由於製造公差或者不同溫度而具有頻率偏移量。由此，相位9在各個接收節點中發生改 變，如同在圖4中示意性地通過相位變化曲線的升高所示出的那樣。 在測量時刻^與t2之間的測量M(fl)的相位改變對所確定的相位Cpcalc導致相位 誤差9err。如果相位測量M(fl) 、M(f2)之間的時間間隔足夠小，則在測量時刻t3和t4在測量 M(f2)中產生相同的相位誤差(Pen。如果時間間隔t廠^和t4_t3或者時間間隔tf^和t4_t2 大小相同，則相位誤差CPerr大小也是相同的並且在計算相位差A(p (參見公式(4a/4b))時消 除。由此也可以根據相位測量進行距離測量，如果兩個節點A、 B的用於向鎖相環PLL提供 時鐘的參考時鐘發生器是不同步的，如同在圖1的實施例中那樣。 圖5示出無線電網絡中的相位測量和傳輸時間測量的組合分析的例子的示意圖。 關於距離d繪製相位測量的測量結果。在此，信號每360。便周期性地重複。所確定的相位 由於多值性可表示為被示例性地標出的三個距離dPH1、 dPH2和dPH3。附加地分析距離測量的 測量結果d『所述測量結果由於較小的解析度與由相位測量確定的距離dPH2具有偏差。一 個分析算法將傳輸時間測量的測量結果分配給相位測量的測量結果dPH1、 dPH2或dPH3中 的一個測量結果。例如，選擇相位測量的、與傳輸時間的測量結果&具有最小距離的測量結果dp『d，，d，。同樣可行的是，將傳輸時間的測量結果c^分配給相位測量的模。在圖 5的實施例中，在這兩種情況中得到同一個結果距離是dPH2。 通過在圖1至5中所說明的實施例獲得以下優點，即網絡中用於距離測量的系統 並沒有因為模數作用(Modulo-Effekt)而被限制在一個最大距離上。在適當的條件下可以 實現具有大的有效範圍的網絡節點的距離測量。例如，也可以確定具有更高位置或具有發 射放大器(Power Amplifier :功率放大器)的網絡節點的距離。附加地獲得了預想不到的 技術效果，即藉助相位測量可以利用良好的解析度，同時藉助傳輸時間測量可以將相位測 量的良好的解析度也用於更大的距離。 本發明並不限於圖1至5的所示構型方案。無線電網絡的系統的功能性可有利地 用於根據工業標準IEEE 802. 15. 4的無線電系統或者根據工業標準IEEE 802. 15. 1的無線
電系統。參考標號表d距離dpm， dpH2， dpH3相位測量的距離結果dLZ傳輸時間測量的距離結果A， B發射機/接收機電路，收發機，節點TX， TXA， TXB發射機電路，發送RX， RXA， RXB接收機電路，接收Pli鎖相環PD鑑相器電路<Pa， (pB相位(pA1， (pB1， (pA2，9B2 相位值tpcalc所計算的相位差tperr相位誤差t時間t丁xA， tp， t](xB， tL， tTs:B， 時間間隔tteA， tst]_， t^賃 tg賃時刻fl， f2頻率M(fl) ， M(f2)相位測量
1權利要求
用於測量一無線電網絡的一第一節點(A)與一第二節點(B)之間的距離的方法，其中，使所述第一節點(A)的一模式與所述第二節點(B)的一模式從用於所述無線電網絡中的通信的標準模式轉換為一用於距離測量的模式，其中，在所述用於距離測量的模式中，對於一傳輸時間測量，一無線電信號由所述第一節點(A)發送並且由所述第二節點(B)接收，並且一無線電信號由所述第二節點(B)發送並且由所述第一節點(A)接收，並且通過所述無線電信號的傳輸時間的測量確定一第一距離值(dLZ)，其中，在所述用於距離測量的模式中，對於一相位測量，一第一未經調製的載波信號被作為無線電信號由所述第一節點(A)發送並且由所述第二節點(B)接收，並且一第二未經調製的載波信號被作為無線電信號由所述第二節點(B)發送並且由所述第一節點(A)接收，其中，所述第一節點(A)測量一第一相位的一第一值和一第二值，其中，所述第一相位的所述第一值對應於所接收的第二載波信號的一第一頻率(f1)而所述第一相位的所述第二值對應於所接收的第二載波信號的一第二頻率(f2)，其中，所述第一頻率(f1)和所述第二頻率(f2)具有一頻率差(Δf)，其中，所述第二節點(B)測量一第二相位的一第三值和一第四值，其中，所述第二相位的所述第三值對應於所接收的第一載波信號的一第三頻率(f1)而所述第二相位的所述第四值對應於所接收的第一載波信號的一第四頻率(f2)，其中，所述第三頻率(f1)和所述第四頻率(f2)具有所述頻率差(Δf)，其中，由所述頻率差(Δf)、由所述第一相位的所述第一值和所述第二值以及由所述第二相位的所述第三值和所述第四值確定一第二距離值(dPH1，dPH2，dPH3)，並且其中，由所述傳輸時間測量的所述第一距離值(dLZ)和所述相位測量的所述第二距離值(dPH1，dPH2，dPH3)計算出所述第一節點(A)與所述第二節點(B)之間的距離。F2009102625444C00011.tif,F2009102625444C00012.tif,F2009102625444C00013.tif,F2009102625444C00014.tif,F2009102625444C00015.tif,F2009102625444C00016.tif,F2009102625444C00017.tif,F2009102625444C00018.tif
2. 根據權利要求l的方法，其中，通過對所述傳輸時間測量的所述第一距離值(dj的 分析消除所述相位測量的所述第二距離值(dPH1， dPH2， dPH3)的多值性。
3. 根據以上權利要求中任一項所述的方法，其中，一用於距離測量的命令由所述第一節點(A)發送以及由所述第二節點(B)接收， 其中，所述第二節點(B)通過所述用於距離測量的命令的接收啟動所述用於距離測量 的模式。
4. 根據以上權利要求中任一項所述的方法，其中，在所述標準模式中，所述第二節點 (B)向所述第一節點(A)傳輸所述相位測量的和/或所述傳輸時間測量的結果。
5. —無線電網絡的一節點(A，B)的發射機/接收機電路，具有一計算單元，所述計算單元被設置用於，在與所述無線電網絡的一個另外的節點 協商的情況下由一用於所述無線電網絡中的通信的標準模式轉換為一用於距離測量的模 式，所述計算單元被設置用於，在所述用於距離測量的模式中通過藉助一已發送的無線電 信號和一另外的、被接收的無線電信號的一傳輸時間測量確定一第一距離值(dj ;所述計算單元被設置用於，在所述用於距離測量的模式中由一所測量的第一相位(q>A1， (PA2)的一第一值和一第二值以及一第二相位((pBl， CPB2)的一第三值和一第四值確定一第二距離值(drai， dra2， dra3)，其中所述第一值對應於一第二未經調製的載波信號的一第一頻率(n)而所述第二值對應於所述第二未經調製的載波信號的一第二頻率(f2)，其中所述第一頻率(fl)與所述第二頻率(f2)具有一頻率差(Af)， 其中所述第三值對應於一第一未經調製的載波信號的一第三頻率(fl)而所述第四值對應於所述第一未經調製的載波信號的一第四頻率(f2)，其中所述第三頻率(fl)和所述第四頻率(f2)具有所述頻率差(Af)， 所述計算單元被設置用於，由所述傳輸時間測量的所述第一距離值(dj以及所述相位測量的所述第二距離值(dPH1， dPH2， dPH3)計算出到所述無線電網絡的、所述另外的節點的距離。
6. —無線電網絡的系統，所述無線電網絡具有一第一節點(A)和一第二節點(B)，所述 系統被設置用於實施根據權利要求1至4中任一項所述的方法。
全文摘要
本發明涉及發射機/接收機電路和用於測量無線電網絡的第一節點與第二節點之間的距離的方法，其中第一節點與第二節點的模式從無線電網絡中通信的標準模式轉換為距離測量模式，其中在距離測量模式中，無線電信號由第一節點發送且由第二節點接收，無線電信號由第二節點發送且由第一節點接收，通過無線電信號的傳輸時間的測量確定第一距離值，其中在距離測量模式中，第一未經調製的載波信號由第一節點發送且由第二節點接收，第二未經調製的載波信號由第二節點發送且由第一節點接收，通過在無線電信號的不同頻率下進行測量和計算由相位的四個值確定第二距離值，其中由第一距離值和第二距離值計算出第一節點與第二節點之間的距離。
文檔編號G01S11/02GK101793959SQ20091026254
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月29日 優先權日2008年12月30日
發明者E·薩克塞, W·克盧格 申請人:愛特梅爾汽車股份有限公司