ES2646995T3 - Estimación de distancia - Google Patents

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ES2646995T3 ES07825458.8T ES07825458T ES2646995T3 ES 2646995 T3 ES2646995 T3 ES 2646995T3 ES 07825458 T ES07825458 T ES 07825458T ES 2646995 T3 ES2646995 T3 ES 2646995T3
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Abstract

Un método, que comprende: transformar una señal multiplexada por división de frecuencia ortogonal (130), recibida en un receptor (18), para determinar, para cada subportadora de la señal multiplexada por división de frecuencia ortogonal (130), datos (θ2) en la señal recibida (130); comparar, para cada subportadora, los datos determinados (θ2) con datos de referencia (θ1) para determinar, para cada subportadora, una diferencia de fase (θdesplazamiento) entre una fase de la señal cuando transmite y una fase de la señal cuando se recibe; utilizar para cada subportadora la diferencia de fase determinada (θdesplazamiento) para estimar una corrección (Δt) a un múltiplo (n) de períodos (Treloj) de un reloj de símbolos (308) que ha transcurrido entre una transmisión y una recepción de la señal para determinar, para cada subportadora, una distancia (dest-imp) entre el receptor y un origen (110, 16) de la señal; en el que la distancia (dest-imp) se determina determinando un tiempo de vuelo (ttof-imp) de la señal, y en donde el tiempo de vuelo (ttof-imp) de la señal se determina usando el múltiplo del periodo (nTreloj) y la corrección (Δt) al múltiplo del período; y determinar una distancia media de las distancias determinadas para cada subportadora.

Description

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DESCRIPCION
Estimacion de distancia Campo de la invencion
Realizaciones de la presente invencion se refieren a estimacion de distancia. En particular, se refieren a aparatos, a un metodo, a un programa informatico, a un conjunto de chips y a un modulo para la estimacion de distancia utilizando al menos una senal de radiofrecuencia.
Antecedentes de la invencion
En muchas situaciones, es deseable determinar la distancia desde un punto a otro, por ejemplo, para localizar un objeto. Es posible determinar una distancia entre dos puntos utilizando ondas de radiofrecuencia (RF). Algunos metodos de determinacion de distancia implican usar un primer dispositivo para transmitir una senal de RF a un segundo dispositivo, y determinar la distancia entre los mismos analizando la atenuacion que se ha producido durante la propagacion de la senal.
Otros metodos de determinacion de distancia implican la determinacion del tiempo de vuelo de una senal que se transmite desde un primer dispositivo a un segundo dispositivo y luego utilizando la ecuacion:
d = c x ttof (1)
donde d = la distancia entre el primer y el segundo dispositivos, c es la velocidad de la luz y ttof es el tiempo de vuelo.
Para hacer la estimacion de la distancia lo mas precisa posible, el tiempo de vuelo se debe determinar con el menor error posible.
El documento GB2405276 divulga un medio para determinar la distancia entre la primera y segunda senales de comunicacion inalambrica. El primer terminal recibe una senal que comprende una derivada de trayectoria multiple compuesta de una senal multiplexada por division de frecuencia ortogonal transmitida por el segundo terminal. La senal recibida se demodula y se resuelve en una pluralidad de componentes correspondientes a diferentes componentes de longitud de trayectoria en la senal recibida y se identifica el componente correspondiente a la longitud de la trayectoria mas corta. Para el componente identificado, se determina el tiempo de desplazamiento desde el segundo terminal al primer terminal.
El documento US4665404 divulga un metodo y un aparato para transmitir una senal de espectro amplio desde cada una de una pluralidad de estaciones base. La senal de espectro amplio tiene una temporizacion predeterminada y tiene un componente de onda de tierra y una componente de onda de cielo. La senal se transmite con un tiempo de repeticion por lo menos tan grande como un tiempo de retardo maximo anticipado del componente de onda de cielo, de tal manera que el componente de onda de tierra de la senal de espectro amplio transmitido pueda distinguirse del componente de onda de cielo. La senal se detecta en cada una de una pluralidad de estaciones moviles y la temporizacion de la senal detectada se compara con una senal de temporizacion local. La diferencia de fase entre estas senales es indicativa del alcance de la estacion base desde la estacion movil.
El documento US 2003/162547 divulga un sistema de difusion simultanea inalambrica, tal como una red OFDM, que incluye la capacidad de determinar la ubicacion de un usuario movil.
Breve descripcion de varias realizaciones de la invencion
La invencion se caracteriza por el metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, un aparato correspondiente segun la reivindicacion 7, un modulo o conjunto de chips correspondiente segun la reivindicacion 9, un dispositivo electronico portatil correspondiente segun la reivindicacion 10 y un programa informatico correspondiente segun la reivindicacion 11.
Breve descripcion de los dibujos
Para una mejor comprension de varias realizaciones de la presente invencion, se hara ahora referencia a modo de ejemplo solamente a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 ilustra un aparato;
La figura 2 ilustra un primer aparato que transmite una senal a un segundo aparato;
La figura 3 ilustra un metodo de estimacion de distancia;
La figura 4 ilustra un diagrama esquematico de un transmisor;
La figura 5 ilustra un diagrama esquematico de un receptor;
La figura 5 ilustra un diagrama de bloques esquematico de un primer metodo;
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La figura 6a ilustra un diagrama de constelacion para modulacion por desplazamiento de fase en cuadratura;
La figura 6b ilustra un diagrama de constelacion para modulacion de desplazamiento de fase en cuadratura, que incluye un valor que representa un dato medido;
La figura 7 ilustra una primera senal que se transmite desde un primer aparato a un segundo aparato y una segunda senal que se transmite desde el segundo aparato al primer aparato; y
La figura 8 ilustra un diagrama de bloques esquematico de un segundo metodo de estimacion de distancia. Descripcion detallada de varias realizaciones de la invencion
Las figuras ilustran un aparato 10, que comprende: un receptor 18 configurado para ser activado periodicamente para recibir una senal, cada primer tiempo; un circuito de transformacion 306 configurado para transformar una senal recibida, para determinar datos en la senal recibida; un comparador 316 configurado para comparar los datos determinados con datos de referencia; y unos circuitos de estimacion 304 y 320 configurados para utilizar la diferencia entre los datos determinados y los datos de referencia para estimar una correction a un multiplo del primer periodo de tiempo, para determinar una distancia entre el receptor y un origen de la senal.
La figura 1 ilustra un aparato 10. El aparato 10 puede ser, por ejemplo, un dispositivo electronico portatil. El aparato 10 comprende un procesador 12, un dispositivo de almacenamiento 14, un transceptor 20, un dispositivo de salida de usuario 22 y un dispositivo de entrada de usuario 24.
El procesador 12 esta conectado para escribir en y leer desde el dispositivo de almacenamiento 14. El dispositivo de almacenamiento 14 puede ser una unidad de memoria unica o una pluralidad de unidades de memoria.
El procesador 12 esta conectado para recibir una entrada desde el dispositivo de entrada de usuario 24 y puede, por ejemplo, comprender un teclado y/o una entrada de audio. El procesador 12 esta tambien conectado para proporcionar una salida al dispositivo de salida de usuario 22. El dispositivo de salida de usuario 22 es para transportar information a un usuario y puede comprender, por ejemplo, una pantalla o una salida de audio. El dispositivo de entrada de usuario 24 y el dispositivo de salida de usuario 22 pueden proporcionarse como una sola unidad, tal como un dispositivo de pantalla tactil.
El procesador 12 es operable para recibir una entrada desde y proporcionar una salida al transceptor de radio 20. El transceptor de radio 20 funciona como un transmisor 16 y/o un receptor 18. El transceptor de radio 20 puede estar configurado para transmitir y recibir senales ortogonales de multiplexacion por division de frecuencia (OFDM), tal como senales de la red inalambrica de area local (WLAN) 802.11a.
El receptor 18, el transmisor 16 y el transceptor 20 se describen a continuation utilizando una pluralidad de bloques funcionales. El receptor 18, transmisor 16 o transceptor 20 pueden comprender un unico circuito integrado o un conjunto de circuitos integrados (es decir, un conjunto de chips) para realizar estas funciones. El(los) circuito(s) integrado(s) puede(n) comprender uno o mas circuitos integrados especlficos de aplicacion (ASIC) conectados y/o uno o mas procesadores programables para realizar las funciones utilizando instrucciones de programa informatico 26.
Un chip o conjunto de chips para llevar a cabo realizaciones de la invencion se pueden incorporar dentro de un modulo. Dicho modulo puede estar integrado dentro del aparato 10, y/o puede ser separable del aparato 10.
Tambien se apreciara por parte de la persona experta que, aunque se describen las funciones a continuacion como realizadas por el transmisor 16, el receptor 18, o el transceptor 20, al menos parte de las funciones pueden alternativamente ser realizadas por el procesador principal 12 del aparato 10. En particular, la estimacion de desfase de tiempo y la estimacion de distancia pueden realizarse mediante el procesador 12.
Las instrucciones de programa informatico 26 pueden llegar al aparato 10 a traves de una senal portadora electromagnetica o pueden copiarse desde una entidad flsica 28, tal como un producto de programa informatico, un dispositivo de memoria o un medio de grabacion, tal como un CD-ROM o DVD.
Un dispositivo de almacenamiento del transmisor 16, el receptor 18 o el transceptor 20 o el dispositivo de almacenamiento 12 del aparato 10 pueden almacenar instrucciones de programa informatico 26 que controlan la operation del aparato 10 cuando se carga en un procesador. Las instrucciones 26 del programa informatico pueden proporcionar la logica y las rutinas que permiten al aparato realizar los metodos ilustrados en las figuras 3 y 8.
Las instrucciones de programa informatico proporcionan:
instrucciones para transformar una senal recibida, para determinar datos en una senal recibida, en el que la senal se recibe periodicamente cada primer tiempo;
instrucciones para comparar los datos determinados con datos de referencia; y
instrucciones para utilizar la diferencia entre los datos determinados y los datos de referencia para estimar una correccion a un multiplo del primer tiempo, para determinar una distancia entre el receptor y un origen de la
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La figura 2 ilustra un primer aparato 110 que transmite una senal OFDM 130 a un segundo aparato 120. El primer aparato 110 y el segundo aparato 120 pueden tomar la misma forma que el aparato ilustrado en la figura 1.
La figura 3 ilustra un diagrama de flujo de un metodo para estimar la distancia entre el primer aparato 110 y el segundo aparato 120 ilustrado en la figura 2.
En el bloque 140 de la figura 3, el primer aparato 110 transmite una senal 130 al segundo aparato 120.
La figura 4 ilustra un esquema funcional del transmisor 16 utilizado para transmitir la senal 130. En esta realization, el transmisor 16 esta configurado para transmitir senales OFDM. El transmisor 16 comprende un circuito que se refiere a una conversion de serie a paralelo 204, creation de slmbolos 206, transformation 208, conversion de digital a analogico 212, 214, la conversion ascendente de frecuencia 216 y un reloj de slmbolos 220.
El procesador 12 del aparato 10 esta configurado para emitir un flujo de bits en serie 202 al convertidor de serie a paralelo 204 del transmisor 16. El flujo de bits en serie 202 son datos que han de transmitirse al segundo aparato 120. El convertidor de serie a paralelo 204 convierte el flujo de bits en serie en N flujos de bits paralelos 203 intercalando los datos en el flujo de bits en serie 202. La figura 4 muestra el flujo de bits en serie 202 que se convierte en cuatro flujos de bits paralelos 203, que ilustran una realizacion particular de la invention. En la practica, el flujo de bits en serie podrla convertirse en cualquier numero de flujos de bits paralelos.
Los N flujos de bits en paralelo 203 se proporcionan como una entrada a los circuitos de creacion de slmbolos 206. El circuito de creacion de slmbolos 206 esta configurado para convertir un segmento de cada uno de los N flujos de bits paralelos en un slmbolo. Cada slmbolo puede comprender cualquier numero de bits. Los slmbolos se crean periodicamente mediante el circuito de creacion de slmbolos 206, de acuerdo con una base de tiempo establecida por el reloj de slmbolos 220.
N slmbolos se crean mediante el circuito de creacion de slmbolos 206 y luego se establecen en un bus 240 que conecta el circuito de creacion de slmbolos 206 con el circuito de transformacion 208. N slmbolos diferentes se establecen en el bus 240 durante un perlodo de ajuste Tajuste durante cada periodo Trei0j del reloj de slmbolos 220. El periodo de reloj Treioj puede incluir un periodo de protection Tproteccon, que es un perlodo en el que la information no se establece en el bus 240, permitiendo que el circuito de transformacion 208 diferencie claramente cuando cambia la informacion que se proporciona al circuito de creacion de slmbolos 206. Si hay un perlodo de proteccion, Treioj =
Tajuste + Tproteccion■
Es posible que el circuito de creacion de slmbolos 206 cree slmbolos usando una tecnica de modulation tal como modulation de amplitud o modulacion por desplazamiento de fase. Un ejemplo de una tecnica de modulacion adecuada es la modulacion por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK). En QPSK, un flujo de bits se divide en componentes en fase (I) y en cuadratura (Q). Cada slmbolo consiste en dos bits. La figura 6a ilustra la position de cada uno de los posibles slmbolos QPSK ([0,1], [1,1], [1,0], [0,0]) en un diagrama de constelacion como puntos vectoriales 610, 620, 630 y 640.
El circuito de transformacion 208 realiza una transformacion en los slmbolos de entrada. Un ejemplo de una transformacion adecuada es una transformada de Fourier discreta inversa, que cambia la senal de entrada desde el dominio de frecuencia al dominio de tiempo. Se puede usar un algoritmo de transformada de Fourier rapida inversa para realizar la transformada de Fourier discreta inversa. Despues de que se ha realizado una transformada de Fourier discreta inversa en los N slmbolos de entrada, se produce una senal que incluye una subportadora OFDM para cada uno de los N slmbolos de entrada.
La parte real de cada salida de senal mediante el circuito de transformacion 208 se proporciona como una entrada a un convertidor de digital a analogico (DAC) 212. De forma similar, la parte imaginaria de cada senal se proporciona a un DAC 214. Las salidas de los DAC 212, 214 se proporcionan a un convertidor ascendente de frecuencia 216, que cambia la frecuencia de cada senal desde la frecuencia de banda base a una frecuencia adecuada para la transmision de RF. El convertidor ascendente de frecuencia 216 proporciona una salida a una antena 218, que transmite las senales OFDM 130 como ondas electromagneticas.
En el bloque 150 de la figura 3, la senal OFDM 130 se recibe en la antena 322 del segundo aparato 120.
La figura 5 ilustra un esquema funcional del receptor 18 del segundo aparato 120, que esta configurado para recibir la senal OFDM 130. El receptor 18 comprende un reloj de slmbolo de reception 308, un convertidor de baja frecuencia 314, convertidores analogicos a digitales (ADC) 310 y 312, circuitos de transformacion 306, circuitos de estimation de slmbolos 316, circuitos de conversion de paralelo a serie 302, circuito de estimation de desplazamiento de tiempo 320 y circuito de estimacion de distancia 321.
El reloj de slmbolo de recepcion 308 permite periodicamente que la antena 322 reciba una senal OFDM. Cuando la
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antena 322 recibe la senal OFDM 130 durante un periodo de habilitacion, proporciona la senal como una entrada a un convertidor descendente de frecuencia 314. El convertidor descendente de frecuencia 314 reduce la frecuencia de la senal OFDM recibida y proporciona las partes real e imaginaria de la senal al primer y segundo ADC 312 y 310. El primer ADC 312 proporciona la parte real de la senal al circuito de transformacion 306 (en forma digitalizada) y el segundo ADC 310 proporciona la parte imaginaria (en forma digitalizada).
En el bloque 160 de la figura 3, una transformacion se realiza en la senal recibida para determinar los datos.
El circuito de transformacion 306 del receptor realiza una transformacion inversa a la realizada por el circuito de transformacion 208 del transmisor 16. Por ejemplo, cuando el circuito de transformacion 208 del transmisor 16 esta configurado para realizar una transformada de Fourier discreta inversa para convertir la senal desde el dominio de frecuencia al dominio de tiempo, el circuito de transformacion 306 del receptor 18 esta configurado para realizar una transformada de Fourier discreta. Se puede usar un algoritmo de transformada de Fourier rapida para realizar la transformada de Fourier discreta.
El circuito de transformacion 306 transforma la senal de entrada (incluyendo las partes real e imaginaria) y emite N senales de datos al circuito de estimacion de slmbolos 304, donde cada senal de datos de salida se refiere a un slmbolo.
En el bloque 170 de la figura 3, los datos determinados (que corresponden a los slmbolos recibidos) se comparan con datos de referencia para determinar que se hayan recibido slmbolos.
La realizacion mostrada en la figura 5 ilustra 4 llneas de senales que se proporcionan al circuito de estimacion de slmbolos 304, que refleja las cuatro llneas de slmbolos que se proporcionaron al circuito de transformacion 208 en el transmisor 16. El numero de slmbolos recuperados desde la senal OFDM recibida tras la transformacion depende del numero de slmbolos insertados en la senal transmitida.
En condiciones ideales, la salida de datos mediante el circuito de transformacion 306 del receptor 18, que representa slmbolos, corresponded exactamente en un diagrama de constelacion con los slmbolos que fueron creados mediante el circuito de creacion de slmbolos 206 del transmisor 16. Es decir, si se crearon slmbolos correspondientes a los puntos 610, 620, 630 y 640 de la figura 6a (representando los slmbolos [0,1], [1,1], [0,0] y
[1,0] respectivamente por el circuito de creacion de slmbolos 206 del transmisor 16, los datos correspondientes a los puntos 610, 620, 630 y 640 seran emitidos por el circuito de transformacion 306 del receptor 18.
Sin embargo, si las condiciones no son ideales, la salida de datos mediante el circuito de transformacion 306 no se corresponden exactamente con los puntos vectoriales 610, 620, 630 y 640.
El circuito de estimacion de slmbolos 316 del receptor 18 comprende un dispositivo de almacenamiento 318 y un comparador 316. El dispositivo de almacenamiento 318 almacena datos de referencia correspondientes a todos los slmbolos posibles que pueden ser creados por el circuito de creacion de slmbolos 206 del transmisor 16. Por ejemplo, en el ejemplo QPSK ilustrado en la figura 6a, los datos de referencia correspondientes a los slmbolos 610, 620, 630 y 640 se almacenan en el dispositivo de almacenamiento 318.
El comparador 316 esta configurado para comparar los datos de referencia con los datos determinados por el circuito de transformacion 306. En el caso ideal, el comparador 316 es capaz de determinar a partir de la comparacion que los datos determinados coinciden exactamente con los datos de referencia almacenados y, por lo tanto, es capaz de determinar con que slmbolos estan relacionados los datos determinados. En un caso no ideal, el comparador 316 esta configurado para determinar a partir de la comparacion con que slmbolos de referencia es mas probable que coincidan los datos determinados.
Las condiciones no ideales surgen si el reloj de slmbolos 220 del transmisor 16 y el reloj de slmbolos de recepcion 308 del receptor 18 no estan sincronizados, dando como resultado que los datos determinados por el circuito de transformacion 306 del receptor 18 esten desfasados de los datos de referencia almacenados en el dispositivo de almacenamiento 318.
Tambien surgen condiciones no ideales si los relojes de slmbolos 220, 308 estan sincronizados, pero la senal electromagnetica que se recibe por la antena del receptor 18 no se recibe en la misma fase que la senal electromagnetica transmitida (es decir, si el receptor 18 no esta a una distancia correspondiente a un numero entero de longitudes de onda de senal alejadas del transmisor 16), dando como resultado que los datos determinados por el circuito de transformacion 306 del receptor 18 esten desfasados de los datos de referencia almacenados en el dispositivo de almacenamiento 318.
La figura 6b ilustra un diagrama de constelacion que tiene un punto vectorial 650 que se refiere a una porcion de los datos determinados. El punto vectorial 650 se refiere al slmbolo [1,1], pero esta desfasado de la posicion ideal del slmbolo [1,1] dado por el punto 620.
El comparador 316 esta configurado para comparar la porcion de datos determinados con los datos de referencia
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almacenados en el dispositivo de almacenamiento 318 y determinar el 'punto ideal' mas cercano al punto vectorial 650 determinado. En este caso, el punto ideal mas cercano es el punto vectorial 620, que corresponde al slmbolo
[1.1] . Por lo tanto, el comparador 316 estima que la porcion de los datos determinados que corresponde al slmbolo
[1.1] .
Una vez que el circuito de estimation de slmbolos 304 ha estimado que los slmbolos se corresponden con los datos determinados, los slmbolos estimados son emitidos al convertidor de paralelo a serie 302. El convertidor de paralelo a serie 302 combina los N flujos de bits paralelos (en el caso ilustrado, N = 4) para producir un flujo de bits en serie 202, realizando una operation inversa a la realizada por el convertidor de serie a paralelo 204 del transmisor 16. El flujo de bits en serie 202 se envla al procesador 12 del aparato para su procesamiento.
En el bloque 180 de la figura 3, se calcula la distancia entre el primer aparato 11 y el segundo aparato 120.
La distancia d entre el primer aparato 110 y el segundo aparato 120 esta dada por la ecuacion:
d = c x ttof (1)
donde c es la velocidad de la luz y ttof es el tiempo de vuelo de la senal recibida.
Se considera una situation donde el reloj de slmbolos de reception 308 opera con la misma periodicidad que el reloj de slmbolos 220 y esta sincronizado con el reloj de slmbolos 220. Esto puede lograrse mediante el primer aparato 110 que transmite information relativa a su reloj al segundo aparato 120.
En este caso, se puede suponer que la diferencia de fase medida entre el transmisor 16 y el receptor 18 se debe a la senal electromagnetica que se recibe mediante el receptor 18 en una fase diferente a la senal electromagnetica transmitida.
Una estimacion aproximada del tiempo de vuelo de la senal recibida ttof.aprox puede hacerse contando el numero de perlodos de tiempo enteros del reloj de recepcion 308 (o, de manera equivalente, el reloj de slmbolos 220) n que transcurren entre la transmision y la recepcion de la senal OFDM electromagnetica 130 y multiplicarlos por el perlodo Treioj del reloj de recepcion 220:

ttof-aprox = nTreloj (2)
Una estimacion aproximada de la distancia que separa el primer aparato 110 y el segundo aparato 120 es, por lo tanto:

daprox = C X nTreloj (3)
Sin embargo, esta estimacion de la distancia puede mejorarse mediante la determination de como la fase de la senal recibida se diferencia de la fase de la senal transmitida.
La position de cada punto vectorial en el diagrama de constelacion se describe por la ecuacion:

z =Re'0 (4)
donde z es la posicion del punto vectorial en el diagrama de constelacion, R es el radio del punto a partir de la intersection de los ejes en fase y en cuadratura y G es el angulo entre el vector y el eje en fase.
El desplazamiento de fase Gdespiazamiento entre el punto vectorial 650 medido y el punto vectorial 620 ideal viene dado por:
Gdespiazamiento =02 - O1
(5)
donde G2 es la fase del punto vectorial 650 determinado y Gi es la fase del punto ideal 620, medido a partir del eje en fase del diagrama de constelacion (vease la figura 6b).
El desplazamiento de fase Gdesplazamiento se puede utilizar para hacer una correction al enesimo multiplo del tiempo de reloj de slmbolos Treloj y, por lo tanto, tambien para hacer una correccion en la estimacion aproximada del tiempo de vuelo ttof-aprox, calculando un desplazamiento de tiempo, At, donde:
At = Gdesplazamiento/W (6)
donde w es la frecuencia angular del punto vectorial 650 determinado, es decir, la frecuencia subportadora para el slmbolo detectado.
El circuito de estimacion del desplazamiento de tiempo 320 esta configurado para realizar el calculo dado en la
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ecuacion 6 despues de recibir la information relevante de desplazamiento de fase desde el circuito de estimation de slmbolos 304.
Una estimacion mejorada del tiempo de vuelo de la senal recibida, ttof-imp, puede encontrarse sumando el numero de perlodos de tiempo que han transcurrido entre la transmision y la reception de la senal electromagnetica en el desplazamiento de tiempo promedio, At:
ttof-imp nT + At (7)
A continuation, se puede hacer un calculo mejorado de la distancia d usando la estimacion mejorada del tiempo de vuelo:
dest-imp = c x ttof-imp (8)
donde dest-imp es la estimacion mejorada de la distancia entre el primer aparato 110 y el segundo aparato 120.
El circuito de estimacion de distancia 321 esta configurado para realizar el calculo dado en las ecuaciones 7 y 8 despues de recibir la informacion de desplazamiento de tiempo relevante desde el circuito de estimacion de desplazamiento de tiempo 320.
Opcionalmente, la distancia dest-imp puede estimarse varias veces (por ejemplo, una para cada subportadora) y promediarse mediante el circuito de estimacion de la distancia 321 para reducir el error.
La figura 7 ilustra una primera senal OFDM 730 que se transmite desde un primer aparato 710 a un segundo aparato 720, y una segunda senal 740 que se transmite desde el segundo aparato 720 al primer aparato 710. El primer y el segundo aparato 710 y 720 toman la misma forma que el aparato 10 descrito en la figura 1.
En esta realization, el primer y segundo aparatos 710 y 720 comprenden cada uno un transceptor 20 que tiene la funcionalidad del transmisor 16 y del receptor 18 descritos anteriormente. Debe reconocerse que los esquemas del transmisor 16 y del receptor 18 en las figuras 4 y 5 ilustran las funciones del transceptor cuando se transmiten y se reciben. Cada uno de los componentes/bloques en estos esquemas no necesita relacionarse con un elemento separado en el transceptor 20. Por ejemplo, la antena 322 utilizada para la recepcion puede ser la misma que la antena 218 utilizada para la transmision.
En un transceptor 20, el reloj de slmbolos 220 del transmisor 16 y el reloj de recepcion 308 del receptor 18 estan sincronizados, tienen la misma periodicidad y pueden operar utilizando la misma fuente de reloj.
La figura 8 ilustra un diagrama de flujo de un metodo relacionado con la realizacion de la invention segun la figura 7. En el bloque 810, el primer aparato 710 transmite la primera senal 730 al segundo aparato 720. Desde el punto en el que se crea el primer slmbolo mediante el creador de slmbolos 206, el primer aparato 710 comienza a contar el numero n de reloj de slmbolos 220 perlodos de tiempo Treioj que han transcurrido.
En el bloque 820 de la figura 8, el segundo aparato 720 recibe la primera senal 730 y espera un periodo de tiempo mTreioj, y luego transmite la segunda senal 740 al primer aparato 710, donde m es un entero y Treioj es el periodo del reloj de simbolos 220 en el primer aparato 710.
El primer aparato 710 recibe la segunda senal 740 y sigue los mismos procesos que los descritos anteriormente en relation con la recepcion de la senal 130 en el bloque 150 de la figura 3.
En el bloque 830 de la figura 8, el circuito de transformation 306 del receptor 18 realiza una transformation en la segunda senal recibida para determinar los datos, de la misma manera como se ha descrito anteriormente en relacion el bloque 160 de la figura 3.
En el bloque 840 de la figura 8, los datos determinados (que corresponden a los simbolos recibidos) se comparan con datos de referencia para determinar que se hayan recibido simbolos, de la misma manera que se ha descrito anteriormente en relacion con el bloque 170 de la figura 3.
En el bloque 850 de la figura 8, la diferencia entre los datos determinados y los datos de referencia se usa para estimar la distancia entre el primer aparato 710 y el segundo aparato 720.
Un desplazamiento de tiempo At para un simbolo particular puede calcularse utilizando las ecuaciones 5 y 6, como se describio anteriormente. El primer dispositivo 710 conoce el tiempo que tarda el segundo aparato 720 entre la recepcion de la primera senal 730 y la transmision de la segunda senal 740, que es igual a mTreioj, lo que significa que, ventajosamente, el primer aparato 710 es capaz de determinar el tiempo combinado de vuelo de la primera y segunda senales, ttof-12, utilizando la ecuacion:
ttof-12 = Treioj (n-m) + At (9)
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Puede ser que cada vez que el segundo aparato 720 transmite una segunda senal 740 en respuesta a la recepcion de una primera senal 730, el tiempo transcurrido entre la recepcion de la primera senal 730 y la transmision de la segunda senal 740, mTrei0i, permanezca igual, y que este valor predeterminado sea conocido por el primer aparato 710. En una situacion donde el segundo aparato 720 elige desviarse del valor predeterminado (por ejemplo, porque no esta disponible el canal de transmision a utilizar), puede incluir una indicacion del valor de m o mTrei0i como datos en la segunda senal 740 o en otra senal transmitida al primer aparato 710.
Se deduce a partir de la ecuacion (9) que la distancia estimada dest desde el primer aparato 710 al segundo aparato 720 es:
d _c[Treioi(n-m)+At]
Opcionalmente, la distancia dest se puede estimar multiples veces (una vez para cada subportadora) y promediarse mediante el circuito de estimacion de distancia 321 para reducir el error.
En algunas realizaciones, la distancia estimada dest entre el primer aparato 710 y el segundo aparato 720 se puede determinar en el primer aparato 710 y en el segundo aparato 720.
En una realizacion, una tercera senal se puede transmitir desde el primer aparato 710 al segundo aparato 720. El primer aparato 710 puede usar la primera y segunda senales para determinar la distancia estimada dest y el segundo aparato 720 puede usar la segunda y tercera senales para determinar la distancia estimada dest.
Alternativamente, una tercera senal se puede transmitir desde el segundo aparato 720 al segundo aparato 710 y una cuarta senal puede ser transmitida desde el primer aparato al segundo aparato 720. En este ejemplo, el primer aparato 710 puede usar la primera y la segunda senales para determinar la distancia estimada dest y el segundo aparato 720 puede usar la tercera y cuarta senales para determinar la distancia estimada dest-
El segundo aparato 720 puede, por ejemplo, transmitir su estimacion de la distancia al primer aparato 710 para permitir que el primer aparato 710 produzca una estimacion de la distancia promedio utilizando el(los) valor(es) estimado(s) calculado(s) en el segundo aparato 720.
Al menos porciones de los bloques ilustrados en las figuras 3 y 8 pueden representar etapas de un metodo y/o secciones de codigo en el programa informatico 26. La ilustracion de un orden particular de los bloques no implica necesariamente que exista un orden requerido o preferido para los bloques y que se pueda variar el orden y la disposicion del bloque.

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo, que comprende:
    transformer una senal multiplexada por division de frecuencia ortogonal (130), recibida en un receptor (18), para determinar, para cada subportadora de la senal multiplexada por division de frecuencia ortogonal (130), datos (02) en la senal recibida (130);
    comparar, para cada subportadora, los datos determinados (02) con datos de referencia (01) para determinar, para cada subportadora, una diferencia de fase (0despiazamiento) entre una fase de la senal cuando transmite y una fase de la senal cuando se recibe;
    utilizar para cada subportadora la diferencia de fase determinada (0despiazamiento) para estimar una correction (At) a un multiplo (n) de perlodos (Treioj) de un reloj de slmbolos (308) que ha transcurrido entre una transmision y una reception de la senal para determinar, para cada subportadora, una distancia (dest-imp) entre el receptor y un origen (110, 16) de la senal;
    en el que la distancia (dest-imp) se determina determinando un tiempo de vuelo (ttof.imp) de la senal, y
    en donde el tiempo de vuelo (ttof-imp) de la senal se determina usando el multiplo del periodo (nTreioj) y la
    correccion (At) al multiplo del periodo; y
    determinar una distancia media de las distancias determinadas para cada subportadora.
  2. 2. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que los datos de referencia (01) y los datos determinados (02) son los mismos si no se determina ninguna diferencia de fase (0despiazamiento).
  3. 3. Un metodo segun cualquier reivindicacion anterior, en el que la senal (130) se transforma desde el dominio de frecuencia al dominio de tiempo.
  4. 4. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el receptor (18) es un transceptor (18, 710), comprendiendo ademas el metodo que el transceptor transmita una senal adicional (730) a un transceptor adicional (720) y, posteriormente, recibir la senal transmitida desde el transceptor adicional (130, 740).
  5. 5. Un metodo segun la reivindicacion 4, en el que el tiempo tomado por el transceptor adicional (720) entre la recepcion de la senal adicional (730) y la transmision de la senal (130, 740) al transceptor (18, 710) es un multiplo (m) del periodo (Treioj).
  6. 6. Un metodo segun la reivindicacion 5, en el que la distancia (dest) se determina determinando un tiempo de vuelo de la senal (ttof-12), y se determina el tiempo de vuelo de la senal (ttof-12) usando: un multiplo (n) del periodo (Treioj), el tiempo (mTreioj) tomado por el transceptor adicional (720) y la correccion (At) al multiplo del periodo (nTreioj).
  7. 7. Aparato (10, 18), que comprende:
    medios (306) configurados para transformar una senal multiplexada por division de frecuencia ortogonal (130), recibida en un receptor (18), para determinar, para cada subportadora de la senal multiplexada por division de frecuencia ortogonal (130), datos (02) en la senal recibida (130);
    medios (316) configurados para comparar, para cada subportadora, los datos determinados (02) con datos de referencia (01) para determinar una diferencia de fase (0despiazamiento) entre una fase de la senal cuando transmite y una fase de la senal cuando se recibe; y
    medios (304, 320, 321) configurados para utilizar, para cada subportadora, la diferencia de fase determinada
    (0despiazamiento) para estimar una correccion (At) a un multiplo (n) de perlodos (Treioj) de un reloj de slmbolos (308)
    del receptor que ha transcurrido entre una transmision y una recepcion de la senal para determinar, para cada
    subportadora, una distancia (dest-imp) entre el receptor y un origen (110, 16) de la senal;
    en donde la distancia (dest-imp) se determina determinando un tiempo de vuelo (ttof-imp) de la senal, y
    en donde el tiempo de vuelo (ttof-imp) de la senal se determina usando el multiplo del periodo (nTreioj) y la
    correccion (At) al multiplo del periodo; y
    determinar una distancia media de las distancias determinadas para cada subportadora.
  8. 8. Aparato (10, 18), que comprende medios configurados para realizar el metodo de una o mas de las reivindicaciones 2 a 6.
  9. 9. Un modulo o conjunto de chips que comprende el aparato (10, 18) de las reivindicaciones 7 u 8.
  10. 10. Un dispositivo electronico portatil que comprende el aparato (10, 18) de las reivindicaciones 7 u 8.
  11. 11. Un programa informatico, que comprende instrucciones de programa informatico (26) que, cuando se ejecutan mediante al menos un procesador (12) de un aparato (10), hacen que el aparato realice el metodo como se reivindica en una cualquiera o mas de las reivindicaciones 1 a 6.
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