本身不需要發射W確定其位置。此外，其可單獨地執行確定方位82W 及使用方位和限制信息沿著方位82估算裝置10的位置所必須的處理。
[0044] 處理電路12可W是任意類型的處理電路。例如，處理電路12可W是解釋計算機程 序指令13和處理數據的可編程處理器。或者，處理電路12可W是例如具有嵌入固件的可編 程硬件。處理電路12可W是單個集成電路或集成電路的集合（即忍片集）。處理電路12也可 W是硬布線的、專用集成電路(ASIC)。
[0045] 本領域技術人員可理解，為了清楚，將處理電路描述為關于接收器的單獨實體。然 而，可理解，術語"處理電路"不僅可設及裝置的主處理器，還可設及專用接收器忍片集中包 括的處理電路，甚至設及在主處理器和專用接收器忍片集中包括的處理電路的組合。
[0046] 用于執行本發明的實施例的忍片集可并入模塊中。運樣的模塊可集成在裝置10 中，和/或可與裝置10分離。
[0047] 連接處理電路12, W從接收器16接收輸入。接收器16被配置為接收射頻信號。無線 電信號例如可具有100米或更少的傳輸距離。
[004引例如，射頻信號可W是802.11無線局域網(WLAN)信號、藍牙信號、超寬帶(UWB)信 號或Zigbee信號。
[0049] 連接處理電路12, W向存儲設備14寫入和從其讀取。存儲設備14可W是單個存儲 器單元或多個存儲器單元。
[0050] 存儲設備14可存儲計算機程序指令13,其在加載至處理電路12時控制裝置10的操 作。計算機程序指令13可提供使得裝置執行圖3所示的方法的邏輯和例程。
[0051] 計算機程序指令13可經由電磁載波信號到達裝置10或從物理實體21(例如計算機 程序產品、存儲器設備或記錄介質(例如CD-ROM或DVD))復制。
[0052] 計算機程序指令13提供：用于區分(210)由接收器16從第一位置80接收的無線電 信號50, W估算(220)來自第一位置80的方位82的指令；W及用于使用方位82和獨立于無線 電信號50的限制信息估算(230)接收器16的位置的指令。
[0053] 連接處理電路12, W從用戶輸入設備18接收輸入。還連接處理電路12, W向用戶輸 出設備20提供輸出。用戶輸出設備20用于向用戶傳遞信息，并且例如可W是顯示器設備。用 戶輸入設備18和用戶輸出設備20-起形成用戶接口 22。用戶接口 22可作為單個單元(例如 觸摸屏顯示器設備)提供。
[0054] 圖3示出估算裝置10的位置的方法。W下將描述圖3的方法的各個實施例。盡管在 多樣化傳輸環境下描述該方法，但是應理解，其也可適用于多樣化的接收。在多樣化傳輸 中，從空間上不同的天線發送多個無線電信號，如圖1所示。在多樣化接收中，在空間上不同 的天線處接收無線電信號。
[0055] W下，假設在TDMA帖的不同時隙中發送圖1和2所示的各個空間上不同發射的無線 電信號504、508、50(：，并且使用19調制(運個情況下使用二進制相移鍵控(8?51〇調制，因為 其最健壯)將相同代碼調制到信號中。可理解，在其他實施例中，可使用不同類型的信號，并 且將需要區分信號的不同方法。
[0056] 在圖3的方法的框200處，裝置10的接收器16檢測包括第一、第二和第Ξ無線電信 號50A、50B、50C的無線電信號50。
[0057]在框210處，裝置10的處理電路12使用檢測的無線電信號50來估算來自第一位置 80的裝置10的方位82。
[005引處理電路12可在各個無線電信號50之間區分。運個實例中，運可通過識別在TDMA 的哪個帖隙中接收信號來實現。將需要區分至少3個不同的無線電信號50A、50B和50C。
[0059] 處理電路12獲得對于Ξ個不同的無線電信號50A、50B、50C的可比較的復合采樣 (即表示相同的時刻的采樣）。
[0060] -些實施例中，發射器30可在無線電信號50的傳輸之前，在無線電信號中向裝置 10傳送校準數據15,用于存儲在存儲器14中，W使得裝置10的處理電路12能夠在無線電信 號50之間區分。校準數據15例如可周期性地由發射器30發射作為信標信號。所述的實例中， 校準數據15可包括:識別用于調制信號的代碼的區分數據;關于TDMA帖的信息;和識別所使 用的IQ調制的可能信息W及包括定義天線陣列36的轉換功能的信息的天線陣列校準數據。
[0061] 校準數據15可被加密。解密校準數據15的密鑰可從遠程服務器提供。例如，如果發 射器30是提供因特網訪問的收發器的一部分，則解密密鑰可從經由收發器可訪問的遠程服 務器獲得。在裝置10還用作移動電話的實施例中，解密密鑰可從連接至移動電話網的遠程 服務器獲得。或者，校準數據15本身可經由移動電話網從遠程服務器，而并非從發射器30提 供。
[0062] 處理電路12隨后估算方位82。現在描述確定方位82的一個方法，但是其他方法是 可能的。
[0063] 一旦獲得來自每個天線元件32的可比較的復合采樣（即表示相同的時刻的采樣）， 則可通過處理電路12形成陣列輸出向量y(n)(還稱為快照）。
[0064] y(n) = [xi，X2, . . .，ΧΜ]τ， (1)
[0065] 其中χι是從第i個ΤΧ天線元件32接收的復合信號，η是測量的索引（index), Μ是陣 列36中ΤΧ元件32的數目。
[0066] 如果根據校準數據15，ΤΧ陣列36的復合陣列轉移函數a游，資)已知，則可從測量的 快照估算離開方向（DoD)。
[0067] 估算推定的DoD的最簡單方法是使用波束成形，即，計算與所有可能的DoD相關的 接收功率。對于傳統的波束成形器的已知公式為：
[006引
巧）
[0069] 其中
是所接收的信號的協方差矩陣的樣本估計，如錢巧是與 DoD((/>，0)相關的陣列轉移函數，φ是方位角，Θ是仰角。
[0070] 一旦在所有可能的DoD中計算出波束成形器巧(矜的的輸出功率，則選擇具有最 高輸出功率的方位角和仰角的組合作為方位82。
[0071] 系統的性能取決于T X陣列3 6的屬性。例如，與不同的D 0 D相關的陣列轉移函數 如的6?)應具有獲得明確結果的盡可能低的相關性。
[0072] 相關性取決于天線元件32的各自的（individual)福射模式、元件間距離和陣列幾 何。同樣，陣列元件32的數目對性能有影響。陣列36具有的元件32越多，方位估算變得越精 確。最少地，在平面陣列配置中應該有至少3個天線元件32,但是在實踐中，10個或更多個元 件將提供良好的性能。
[0073] 接著，在框220,處理電路12使用確定的方位估算82來確定在定位該裝置之前是否 需要對一個或多個無線電信號的進一步檢測。
[0074] 接著，在框230,處理電路12使用方位和限制信息估算該裝置10的位置。
[0075] 在本發明的一些實施例中，限制信息的使用使得處理電路12能夠沿著估算的方位 82確定裝置10的位置。
[0076] 圖4也示出從發射器30的位置80到裝置10的位置95的方位82,其已由處理電路12 在接收無線電信號50之后估算。通過仰角Θ和方位角Φ來定義方位82。
[0077] 處理電路12可使用方位(仰角Θ，方位角Φ)和限制信息（例如垂直位移h(圖4)或附 加方位（圖5)或距離r(圖4,圖6)估算在坐標中裝置10相對于發射器30的位置80的位置。處 理電路12可通過使用Ξ角法函數轉換坐標來估算在hdesian坐標中裝置10的位置。
[0078] 圖5示出在運個實例中具有兩個位于建筑物94的天花板上的發射器30、130的建筑 物94。兩個發射器30、130與關于圖1所述的發射器具有相同形式。第一發射器30位于天花板 上的位置80處，位于建筑物94的地面100上用標號70指示的點的正上方。第二發射器130位 于天花板上的位置180處，位于地面100上用標號170指示的點的正上方。發射器30、130的間 隔相比于具有其各自的陣列的天線元件32或132的間隔較大。
[0079] 運個實施例中，裝置10從第一發射器30接收無線電信號50,并根據關于圖3所述的 方法確定裝置10的方位182。
[0080] 裝置10還從第二發射器130接收無線電信號150,并使用如關于圖3所述的方法從 第一發射器30確定裝置10的方位182,作為限制信息。在框210處無線電信號150AU50B、 150C的區分和方位182的估算將需要第二校準數據，包括例如由第二發射器130使用的天線 陣列的轉移函數。
[0081] 裝置10可從第二發射器130接收第二校準數據。
[0082] 一旦估算了方位82和182,處理電路12可估算裝置10位于沿著方位82的由限制方 位182定義的位置。可W是，如果方位82、182的精確度為使得處理電路12無法高度精確地確 定裝置10的位置，則處理電路12估算裝置10可能要被定位所在的區域。一旦估算了裝置10 的位置，處理電路12可控制用戶輸出設備20向用戶傳達估算的位置。
[0083] 圖6示意性示出包括裝置10和在位置80處的基站30的系統。裝置10和基站30配置 為使用雙向通信64協作W確定基站30和裝置10之間的距離r。
[0084] 在時間to,裝置10通過發送測距請求消息60來發起雙向