Brevet FR3028961A1 — publié le 20160527

PROCEDE DE TELEMETRIE, DISPOSITIF DE TELEMETRIE, DISPOSITIF DE LOCALISATION ET PROCEDE DE LOCALISATION ARRIÈRE-PLAN 1. Domaine technique [0001] La présente description concerne un procédé de télémétrie, plus particulièrement, un procédé et un dispositif de télémétrie prenant en compte la valeur statistique (par exemple, l'écart-type, c'est-à-dire l'étalement dans le temps, tout en considérant que le bruit est le bruit gaussien blanc additif (AWGN) du temps de montée du signal sans fil de télémétrie reçu dû au bruit, et un procédé et un dispositif de localisation utilisant le procédé ou le dispositif de télémétrie. 2. Description de l'Art Apparenté [0002] Le procédé ou le dispositif de télémétrie est utilisé pour estimer une distance séparant un objet et un dispositif de télémétrie en utilisant un signal sans fil de télémétrie. Un dispositif de télémétrie vendu actuellement dans le commerce peut détecter la décroissance de la puissance de signal du signal sans fil de télémétrie reçu pour estimer la distance séparant l'objet et le dispositif de télémétrie, puisque le signal sans fil de télémétrie s'atténue idéalement avec la distance. Cependant, la décroissance de la puissance de signal fait en fait suite à la réponse d'un canal de propagation, de telle sorte que ce dispositif de télémétrie doit obtenir la réponse de canal. Puisqu'un estimateur de canal peut être nécessaire pour obtenir la réponse de canal, le dispositif de télémétrie permettant de détecter la décroissance de la puissance de signal du signal sans fil de 3028961 2 télémétrie reçu a un coût très important. De plus, si le canal de propagation est à changement rapide (c'est-à-dire n'est pas un canal de propagation statique), la distance estimée séparant l'objet et le dispositif de télémétrie peut présenter une grande différence avec la distance réelle séparant l'objet et le dispositif de 5 télémétrie. [0003] De plus, la puissance du signal reçu peut être raisonnablement réduite car les objets absorbent l'onde électromagnétique (EMW) qui se propage entre l'émetteur et le récepteur. Si un tel objet (ou de tels objets) obstrue(nt) la première zone de Fresnel, alors le niveau du signal reçu (puissance du signal 10 radio, ou RSSI) est raisonnablement réduit. Les objets qui peuvent fortement absorber l'EMW sont les murs en béton épais (en particulier quand le mur en béton est humide ou contient un taux d'humidité important), les couches de charbon (dans les mines de charbon), l'eau, et similaires. [0004] En conséquence, l'estimation de la distance en se fondant sur le 15 modèle de propagation en espace libre est chargée à la suite d'une importante erreur, et la valeur de l'erreur augmente avec les affaiblissement, réflexion, diffusion, diffraction et effets physiques similaires supplémentaires causés par les objets environnants (ces effets sont dépendants de leur nature, leurs dimensions, leurs propriétés électriques, etc.). 20 [0005] Un autre dispositif de télémétrie actuellement vendu dans le commerce peut calculer ou faire le décompte du temps de déplacement du signal sans fil de télémétrie reçu pour estimer la distance séparant l'objet et le dispositif de télémétrie, dans lequel le temps de déplacement comprend le temps de montée du signal sans fil de télémétrie reçu puisque le temps de déplacement est le 3028961 3 décalage qui sépare le temps de montée du signal sans fil de télémétrie reçu et le temps de montée du signal sans fil de télémétrie émis, c'est-à-dire que le temps de déplacement est également appelé retard. Cependant, puisque le canal contient inévitablement le bruit, le temps de montée du signal sans fil de télémétrie reçu 5 est étalé dans le temps, c'est-à-dire que le temps de montée du signal sans fil de télémétrie reçu est allongé. Ainsi, la distance estimée séparant l'objet et le dispositif de télémétrie peut être plus courte que la distance réelle séparant l'objet et le dispositif de télémétrie. [0006] De plus, le dispositif de localisation peut utiliser le dispositif de 10 télémétrie, dans lequel le dispositif de télémétrie est utilisé pour estimer les distances séparant les objets et le dispositif de télémétrie, et le dispositif de localisation peut déterminer l'emplacement du dispositif de localisation en fonction des distances estimées. Ou bien, selon une variante, les distances qui séparent l'objet et les dispositifs de télémétrie sont estimées par les dispositifs de 15 télémétrie, et le dispositif de localisation peut déterminer l'emplacement de l'objet en fonction des distances estimées. Cependant, plus la précision de la télémétrie du dispositif de télémétrie est grande, plus la précision de l'emplacement du dispositif de localisation est grande également. On a donc besoin d'un dispositif de télémétrie de très grande précision. 20 RÉSUMÉ [0007] Un mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple propose un procédé de télémétrie exécuté dans un dispositif de télémétrie. Le procédé de télémétrie comprend les étapes suivantes : parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, sélection 3028961 4 d'un ensemble de paramètres qui réduisent au minimum une valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; l'obtention d'un temps de déplacement d'un 5 signal sans fil reçu, dans lequel le signal sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet ; le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil reçu ; la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du temps de montée ; et l'estimation d'une distance séparant l'objet et le dispositif de télémétrie en fonction d'un temps de montée corrigé, dans lequel 10 la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. [0008] Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de localisation, exécuté dans un dispositif de localisation, comprenant - l'obtention des distances séparant le dispositif de localisation et des objets ; et la détermination d'un 15 emplacement du dispositif de localisation en fonction des distances ; dans lequel chaque distance séparant le dispositif de localisation et l'objet est obtenue en réalisant des étapes suivantes : parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, sélection d'un ensemble de paramètres qui réduisent au 20 minimum une valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; 3028961 5 l'obtention un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel le signal sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet; et le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil reçu; 5 la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du temps de montée ; et l'estimation d'une distance séparant l'objet et le dispositif de localisation en fonction d'un temps de montée corrigé, dans lequel la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de 10 montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. [0009] Un autre mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple propose un dispositif de télémétrie comprenant un module physique permettant de recevoir un signal sans fil, un module de contrôle d'accès au support (de l'anglais « Medium Access Control », MAC), un contrôleur, et un 15 module de télémétrie, dans lequel le module de contrôle d'accès au support est connecté au module physique, le contrôleur est connecté au module de contrôle d'accès au support, et le module de télémétrie est connecté entre le module de contrôle d'accès au support et le contrôleur pour exécuter les étapes suivantes : parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, 20 sélection d'un ensemble de paramètres qui réduisent au minimum une valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; - l'obtention d'un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel le signal 3028961 6 sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet ; et - le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil reçu - la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du temps de montée ; et 5 l'estimation de la distance séparant l'objet et le dispositif de télémétrie en fonction du temps de montée corrigé, dans lequel la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. [0010] Un autre aspect de l'invention concerne un dispositif de 10 localisation, comprenant - - un module physique, permettant de recevoir un signal sans fil ; - un module de contrôle d'accès au support, connecté au module physique ; - un contrôleur, connecté au module de contrôle d'accès au support ; et - un module de localisation, connecté entre le module de contrôle d'accès au 15 support et le contrôleur, pour exécuter les étapes suivantes : - l'obtention des distances séparant le dispositif de localisation et des objets; - la détermination d'un emplacement du dispositif de localisation en fonction des distances; 20 dans lequel chaque distance séparant le dispositif de localisation et l'objet est obtenue en réalisant des étapes suivantes : 3028961 7 parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, sélection d'un ensemble de paramètres qui réduisent au minimum une valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins 5 un paramètre lié à la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; - l'obtention d'un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel le signal sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet ; et - le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil 10 reçu; - la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du temps de montée ; et l'estimation de la distance séparant l'objet et le dispositif de télémétrie en fonction du temps de montée corrigé, dans lequel la valeur statistique du 15 temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. [0011] De plus, un mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple propose en outre un procédé et un dispositif de localisation utilisant le dispositif ou le procédé de télémétrie mentionné ci-dessus, dans lequel 20 le dispositif ou le procédé de télémétrie peut estimer plusieurs distances séparant plusieurs objets et le dispositif de localisation, et l'emplacement du dispositif de localisation est ainsi déterminé par les distances estimées. 3028961 8 [0012] De plus, dans un mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple, si l'on considère qu'un bruit est un bruit gaussien blanc additif, la valeur statistique du temps de montée est un écart-type du temps de montée. 5 [0013] Pour résumer, les procédés ou dispositifs de télémétrie et de localisation proposés dans la présente invention ont une précision plus grande que les procédés ou dispositifs de télémétrie ou de localisation conventionnels. [0014] Pour mieux appréhender les techniques, moyens et effets de la présente invention, il est fait référence à la description détaillée suivante ainsi 10 qu'aux figures jointes, de telle sorte que, à la lecture de celles-ci, les buts, caractéristiques et aspects de la présente description pourront être vraiment appréciés concrètement ; cependant, les dessins joints sont simplement fournis aux fins de référence et d'illustration, sans intention de les utiliser dans le but de limiter la présente description. 15 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0015] Les dessins joints sont fournis dans le but de permettre une meilleure compréhension de la présente invention, et sont intégrés dans, et font partie intégrante des présentes spécifications. Les dessins illustrent des modes de réalisation donnés à titre d'exemple de la présente invention et, avec la 20 description, servent à expliquer les principes de la présente invention. [0016] La Figure lA est un diagramme de principe montrant un principe théorique de télémétrie selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. 3028961 9 [0017] La Figure 1B est un diagramme d'onde montrant un signal sans fil de télémétrie émis à partir d'un dispositif de télémétrie et un signal sans fil d'accusé de réception idéal envoyé en réponse (renvoyé) ou un signal sans fil de réflexion depuis un objet en fonction d'un mode de réalisation donné à titre 5 d'exemple de la présente invention. [0018] La Figure 2A est un diagramme de principe montrant un principe théorique de télémétrie selon un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. [0019] La Figure 2B est un diagramme d'onde montrant un signal sans fil 10 de télémétrie reçu idéal selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. [0020] La Figure 3 est un diagramme d'onde montrant le signal sans fil reçu dans le monde réel selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. 15 [0021] La Figure 4 est un schéma fonctionnel montrant le dispositif de télémétrie selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. [0022] La Figure 5 est un diagramme de principe montrant un emplacement théorique selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de 20 la présente invention. [0023] La Figure 6 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de localisation selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. 3028961 10 [0024] La Figure 7A est un organigramme d'un procédé de télémétrie selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. [0025] La Figure 7B est un organigramme d'un procédé de télémétrie selon un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente 5 invention. [0026] La Figure 7C est un organigramme d'un procédé de télémétrie selon un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION DONNES A TITRE 10 D'EXEMPLES [0027] Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement : Si l'on considère qu'un bruit est un bruit gaussien blanc additif, la valeur 15 statistique du temps de montée est un écart-type du temps de montée. L'écart-type du temps de montée est calculé en fonction d'une largeur de bande effective du signal sans fil reçu, de l'énergie du signal sans fil reçu, et d'une densité spectrale de puissance du bruit. L'écart-type du temps de montée est calculé en fonction de l'énergie du signal 20 sans fil reçu, d'une densité spectrale de puissance du bruit, d'une largeur de bande d'un amplificateur à fréquence intermédiaire, et d'une durée du signal sans fil reçu. Le signal sans fil est un signal à bande de fréquence limitée. Le signal sans fil utilise deux représentations "complémentaires" de signaux. 3028961 11 [0028] Il va maintenant être fait référence en détail aux modes de réalisation donnés à titre d'exemples de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins joints. Chaque fois que possible, les mêmes numéros de référence sont utilisés sur les dessins et dans la description s'ils se rapportent à 5 la même pièce ou à des pièces similaires. [0029] Les détails du procédé de télémétrie, du dispositif de télémétrie, du procédé de localisation, et du dispositif de localisation sont décrits dans ce qui suit, mais il convient de noter que les modes de réalisation suivants, donnés à titre d'exemples, ne sont pas utilisés dans le but de limiter la présente invention. 10 [0030] [Mode de réalisation du Dispositif de télémétrie donné à titre d' exemple] [0031] En référence à la Figure 1A, la Figure lA est un diagramme de principe montrant un principe théorique de télémétrie selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. Le dispositif de 15 télémétrie est fourni et installé dans la station de base 10, et le dispositif de télémétrie comprend des circuits d'estimation d'une distance séparant un objet 12 (tel qu'une voiture) et le dispositif de télémétrie (ou station de base 10). [0032] Dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple, le dispositif de télémétrie émet un signal sans fil de télémétrie en direction de l'objet 12, et 20 l'objet 12 répond au signal sans fil de télémétrie émis par le dispositif de télémétrie en renvoyant un signal sans fil d'accusé de réception ; ou bien, dans une variante, l'objet 12 réfléchit le signal sans fil de télémétrie, et ainsi un signal sans fil de réflexion émis par l'objet 12 se propage jusqu'au dispositif de télémétrie. Dans le présent document, pour illustrer brièvement et de manière 3028961 12 concise, dans la description suivante, le signal sans fil d'accusé de réception est utilisé comme un exemple pour définir le principe du procédé de télémétrie du mode de réalisation donné à titre d'exemple dans la présente invention, mais la présente invention n'est pas cependant limitée à celui-ci. Il est évident que le 5 signal sans fil d'accusé de réception dans la description suivante concernant le mode de réalisation donné à titre d'exemple de la Figure lA et la Figure 1B peut être remplacé par le signal sans fil de réflexion. [0033] Le dispositif de télémétrie reçoit le signal sans fil d'accusé de réception émis par l'objet 12 (relayé par l'objet 12).11 est évident que le signal 10 sans fil de télémétrie et le signal sans fil d'accusé de réception voyagent sur une distance 2R, et que la distance séparant l'objet 12 et le dispositif de télémétrie (c'est-à-dire la station de base 10) est R. [0034] En référence à la Figure lA et à la Figure 1B, la Figure 1B est un diagramme d'onde montrant un signal sans fil de télémétrie émis par un 15 dispositif de télémétrie et un signal sans fil d'accusé de réception idéal envoyé en réponse (ou renvoyé) par un objet selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. Le signal sans fil d'accusé de réception idéal envoyé en réponse (ou renvoyé) par l'objet 12 est reçu par le dispositif de télémétrie, et le temps de déplacement (également appelé retard) du signal sans 20 fil d'accusé de réception reçu idéal est tR (après déduction des temps de traitement internes).Pour faire une formulation plus concrète, le temps de déplacement tR du signal sans fil d'accusé de réception reçu idéal est le décalage entre le temps de montée t -rise2 du signal sans fil d'accusé de réception reçu idéal (le signal dans le bas de la Figure 1B) et le temps de montée t 'sel du signal sans 3028961 13 fil de télémétrie émis (le signal dans le haut de la Figure 1B). Le décompte du temps de déplacement tR (début et fin) se produit quand le niveau du signal passe par un certain niveau déterminé par le seuil. Le niveau de seuil est choisi entre le minimum (0%) et le maximum (100%) de l'amplitude idéale - généralement 5 environ 50% de l'amplitude idéale. Le dispositif de télémétrie peut estimer le temps de déplacement tR du signal sans fil d'accusé de réception reçu idéal, et en se fondant sur le temps de déplacement estimé tR du signal sans fil d'accusé de réception reçu idéal, la distance séparant l'objet 12 et le dispositif de télémétrie 10 est ainsi estimée, c'est-à-dire R = ctR/2. 10 [0035] En référence à la Figure 2A, la Figure 2A est un diagramme de principe montrant un principe théorique de télémétrie selon un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. Dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple, le dispositif de télémétrie est fourni et installé dans le téléphone portable 14, et le dispositif de télémétrie comprend des circuits 15 d'estimation d'une distance R séparant un objet 13 (tel une station de base) et le dispositif de télémétrie. [0036] Dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple, l'objet 13 émet un signal sans fil de télémétrie vers le dispositif de télémétrie, et le dispositif de télémétrie reçoit le signal sans fil de télémétrie. Il est évident que le 20 signal sans fil de télémétrie voyage sur une distance de R, et que la distance séparant l'objet 13 et le dispositif de télémétrie (c'est-à-dire le téléphone portable 14) est R. [0037] En référence à la Figure 2B, la Figure 2B est un diagramme d'onde montrant un signal sans fil de télémétrie reçu idéal selon un mode de réalisation 3028961 14 donné à titre d'exemple de la présente invention. Le signal sans fil de télémétrie est reçu par le dispositif de télémétrie, et le dispositif de télémétrie peut obtenir le temps de montée t _Emitted du signal sans fil de télémétrie émis. Le temps de déplacement (également appelé retard) du signal sans fil de télémétrie reçu idéal 5 est tR. Pour faire une formulation plus concrète, le temps de déplacement tR du signal sans fil de télémétrie reçu idéal est le décalage entre le temps de montée tris, du signal sans fil de télémétrie reçu idéal et le temps de montée I- .Emitted du signal sans fil de télémétrie émis. Le dispositif de télémétrie peut estimer le temps de déplacement tR du reçu signal sans fil de télémétrie idéal, et en se 10 fondant sur le temps de déplacement estimé tR du signal sans fil de télémétrie reçu, la distance séparant l'objet 13 et le dispositif de télémétrie est ainsi estimée, c'est-à-dire R = ctR. [0038] Il convient de noter que le scénario ci-dessus d'application du dispositif de télémétrie n'est pas utilisé dans le but de limiter la présente 15 invention. Le dispositif ou le procédé de télémétrie proposé par la présente invention peut être appliqué pour tous les types de techniques de mesure au temps passé (estimation), tels les retours de temps trajet (RToF) allers(ToF), allers-retours, ou symétriques/doubles, différence ou différentiel à l'arrivée (TDoA), etc. Le dispositif ou le procédé de télémétrie proposé par la présente 20 invention peut être en outre appliqué aux techniques fondées sur les angles, tel un angle d'arrivée (AoA), un angle de départ (AoD) etc. [0039] En référence à la Figure 3, la Figure 3 est un diagramme d'onde montrant le signal sans fil reçu dans le monde réel selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. Le canal contient 3028961 15 inévitablement un bruit n(t), ainsi le flanc montant du signal sans fil reçu (tel un signal sans fil de télémétrie, d'accusé de réception, ou de réflexion reçu) passe par le niveau de seuil avant l'instant Atri' de telle sorte que la précision de la distance estimée est affectée. Avec un seuil spécifique donné, tel une amplitude 5 idéale de 50% A du signal sans fil reçu, le temps de montée Irise du signal sans fil de télémétrie reçu est le moment où l'amplitude du signal sans fil reçu devient supérieure à 0,5 A. [0040] Il convient de noter que le seuil spécifique peut être déterminé en fonction des différents besoins. Dans un mode de réalisation donné à titre 10 d'exemple, le seuil spécifique peut être lié à l'amplitude maximum moyenne avg(A + n(t)) du signal sans fil reçu et à l'amplitude minimum moyenne avg(n(t)) du signal sans fil reçu, et l'équation du seuil spécifique peut être exprimée sous la forme suivante, seuil = (avg(A + n(t))k 1 + avg(n(t))k2), dans laquelle les variables k 1 et k2 sont respectivement les facteurs de pondération, par exemple 15 les facteurs de pondération k 1 et k2 sont 0,4, mais la présente invention ne se limite pas à ceux-ci. [0041] De plus, le seuil spécifique peut être un seuil optimum, et le seuil optimum peut être déterminé par la différentiation du signal sans fil reçu dans le domaine temporel. La différentiation du signal sans fil reçu atteint le maximum à 20 un instant spécifique, et l'amplitude du signal sans fil reçu à l'instant spécifique peut être définie comme étant le seuil optimum. [0042] Du fait du bruit n(t), le flanc montant du signal sans fil reçu passe par le niveau de seuil avant l'instant Atri', et donc l'erreur mesurée est égale à Atri' (c'est-à-dire que l'écart-type est la valeur statistique lorsque l'on considère 3028961 16 que le bruit n(t) est l'AWGN (bruit gaussien blanc additif)) du temps de montée tris,. Comme le montre la Figure 3, le temps de montée tris, du signal sans fil reçu idéal et le temps de montée tris, du signal sans fil reçu réel avec le bruit n(t) contiennent l'erreur mesurée Atrise du temps de montée trise. 5 [0043] Une pente du signal sans fil reçu peut être obtenue grâce à l'expression suivante, slope = A I trise . La pente du signal sans fil reçu est alors exprimée en fonction du bruit et de l'erreur mesurée Atrise du temps de montée trise, et la formule est 'dope = n(t) 1 Atrise - Alors, l'erreur mesurée Atrise du temps de montée trise peut être exprimée par la formule suivante, At = n(t) / slope = n(t) trise A ( t ) rase dans laquelle A2 /n(t)2 est le rapport de puissance signal-sur-bruit dans la bande de base du signal sans fil reçu. [0044] Si l'on considère une loi de détection linéaire et un rapport signal-sur-bruit important, le rapport de puissance signal-sur-bruit dans la bande 15 de base est égal à deux fois le rapport de puissance signal-sur-bruit à fréquence intermédiaire (IF) S/N, et l'erreur mesurée Atrise du temps de montée tris, peut être exprimée grâce à la formule suivante, trise \12S N [0045] Alors, si le temps de montée tris, du signal sans fil reçu est limité 20 par la largeur de bande B de l'amplificateur IF, le temps de montée tris, est d'environ 1/B. Si S = Es/td et N = NoB, l'erreur mesurée At --nse du temps de montée t -nse peut être exprimée grâce à la formule suivante, 10 Il A' n(t)2 Air/se 3028961 17 At nse .\12S 2BEs t rise t dNO N dans laquelle Es est l'énergie de signal du signal sans fil reçu, td est la durée du signal sans fil reçu, et No est la densité spectrale de puissance (PSD) du bruit n(t). [0046] Si la même mesure indépendante du retard est effectuée sur le flanc 5 descendant du signal sans fil reçu, alors les résultats de la mesure de deux mesures individuelles combinées et moyennes est amélioré par une racine carrée 2, et l'erreur mesurée Atri' du temps de montée tri' peut être exprimée grâce à la formule suivante, Atrise -N/ \12S 2 BEs 1 tnse 1 td No N 10 [0047] Il convient de noter que l'erreur mesurée Atri' du temps de montée tri' est la moyenne quadratique (c'est-à-dire l'écart-type) de la différence entre la valeur mesurée et la vraie valeur. Les parasites limitant la précision de la mesure de la distance sont supposés être le bruit reçu. Il est de plus supposé que les erreurs de justesse ont été éliminées. La théorie du radar indique que la relation 15 entre l'écart-type du temps de montée tri', une largeur de bande effective Beif, et le rapport signal-sur-bruit Es/No est la suivante : Atrise = std dev(t hse)= Beff .2( s) De plus, la largeur de bande effective Bar est exprimée grâce à l'équation suivante : 1 3028961 18 Beff2 = (2 )2(S ( f) 1)2 df dans laquelle la variable f est la fréquence, et la fonction S(f) est le spectre du signal sans fil reçu. Il convient de noter que la largeur de bande effective Bar est la même que la largeur de bande en moyenne quadratique B,-iris. 5 [0048] Si le signal sans fil reçu a un spectre de signal à bande de fréquence limité (avec une largeur de bande de fréquence Af) au niveau de la bande de base, comme la compression d'impulsion avec une amplitude de spectre intrabande constante (c'est-à-dire 1S(f)1 = 1, et 1S(f)1 = 0 autrement), la largeur de bande effective B eff peut être exprimée par l'équation suivante, 2 10 2 B = - 01 f 5 Ai 47r 2 0 5Ai eff j (2 I )2 S Cf )1)2 = "Af f2df = ;Es Ai' ES -"Af - Cela signifie que la largeur de bande effective Bar peut être exprimée par l'équation suivante, 2 Bel 4f 3 3E 4f [0049] De plus, si le signal sans fil reçu a une forme d'onde rectangulaire 15 nette continue avec une période td, la largeur de bande en moyenne quadratique Brins (c'est-à-dire Bat) peut être exprimée grâce à la formule suivante, (27if 5(f)D2 di (21rf sin@tfid )2 di @tif L S (i)1)2 sin(nft ()2 di ni)2 14 -s f (z )2(I S ( f )1)2 s df = sin(nft d)2 df E- E - Brins 2 3028961 19 Puisque la largeur de bande spectrale est limitée à B, l'équation ci-dessus de la largeur de bande en moyenne quadratique peut être exprimée grâce à la formule suivante, - - D 2 4 .f0.5B L rms sin@ed )2 df Es -0.5B 5 Après plusieurs calculs, la largeur de bande en moyenne quadratique Brms (c'est-à-dire Bar) peut être exprimée grâce à la formule suivante, Brms 7rBt d [0050] Il convient de noter que l'écart-type est optimal pour le AWGN statistique. Pour d'autres types de bruits et interférences (en particulier les 10 interférences dues aux activités humaines, qui ont un motif temps-fréquence régulier), une autre mesure statistique peut être optimale - pas toujours un écart-type. Les modes de réalisation suivants donnés à titre d'exemple sont illustrés en considérant que la valeur statistique du temps de montée est l'écart-type du temps de montée, mais la présente invention n'est cependant pas 15 limitée à ce cas. [0051] En référence à la Figure 4 celle-ci est un schéma fonctionnel montrant le dispositif de télémétrie selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. Le dispositif de télémétrie comprend un module de télémétrie 40, un contrôleur 41, un module de contrôle d'accès au 20 support (MAC) 42, et un module de couche physique (PHY) 43.Le module MAC 42 est connecté au contrôleur 41 et au module PHY 43, et le module de télémétrie 40 est connecté entre le module MAC 42 et le contrôleur 41. 1 7rBt d - sin(et d) t d 2 Sinc(7rBtd ) + cos(TrBt d) -1 3028961 20 [0052] Le module PHY 43 peut recevoir le signal sans fil de n'importe où, tel le signal sans fil de télémétrie, d'accusé de réception, ou de réflexion. Le module PHY 43 peut en outre émettre le signal sans fil, tel le signal sans fil de télémétrie, d'accusé de réception, ou de réflexion. En se fondant sur au moins 5 l'une des équations ci-dessus, le module de télémétrie 40 prend en considération l'écart-type Atri' du temps de montée tris, du signal sans fil reçu pour estimer la distance séparant le dispositif de télémétrie et l'objet. Le module de télémétrie 40 peut en outre indiquer au contrôleur 41 d'ajuster au moins un paramètre lié à l'écart-typet A nse du temps de montée tnse. 10 [0053] Dans un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention, le module de télémétrie 40 calcule l'écart-type Atrise du temps de montée tnse, corrige le temps de déplacement tR du signal sans fil reçu selon l'écart-type Atrise du temps de montée trise, et estime ensuite la distance séparant le dispositif de télémétrie et l'objet en fonction du temps de déplacement corrigé du 15 signal sans fil reçu. [0054] L'écart-type 4t se du temps de montée tris, peut être calculé en fonction de la largeur de bande effective Bar, de l'énergie de signal Es, et de la densité spectrale de puissance de bruite N 0. Ou bien, selon une variante, l'écart-type 4t se _e du temps de montée tris peut être calculé en fonction de 20 l'énergie de signal Es, de la densité spectrale de puissance de bruit No, de la largeur de bande de l'amplificateur IF, et de la durée du signal sans fil reçu. Il convient de noter que la manière de calculer l'écart-type Atrise du temps de montée t -nse n'est pas utilisée pour limiter la présente invention. 3028961 21 [0055] Dans un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention, le module de télémétrie 40 calcule l'écart-type Atri' du temps de montée trise, et détermine si l'écart-type At du temps de montée tris, est inférieur à une valeur spécifique. 5 [0056] Si l'écart-type Atrise du temps de montée tris, est inférieur à une valeur spécifique, le module de télémétrie 40 détermine que l'écart-type Atrise du temps de montée tris, affecte légèrement le temps de déplacement tR du signal sans fil reçu, et le module de télémétrie 40 estime la distance séparant le dispositif de télémétrie et l'objet en fonction du temps de déplacement tR du 10 signal sans fil reçu. Si l'écart-type Atrise du temps de montée tris, n'est pas inférieur à une valeur spécifique, le module de télémétrie 40 détermine que _ e l'écart-type Atris du temps de montée t affecte profondément le temps de déplacement tR du signal sans fil reçu, le module de télémétrie 40 indique ainsi au contrôleur 41 d'ajuster l'un des paramètres liés à l'écart-type Atrise du temps 15 de montée tnse, et effectue alors à nouveau une action de télémétrie pour obtenir l'écart-type Atrise du temps de montée tris, en réponse à au moins un paramètre ajusté. Par conséquent, le dispositif de télémétrie peut supprimer l'écart-type Atrise du temps de montée tris, pour améliorer la précision de la télémétrie. [0057] En se fondant sur les descriptions ci-dessus, la largeur de bande 20 effective Bar', l'énergie de signal Es, l'énergie par bit Eb, le rapport de l'énergie par bit-à-densité de bruit Eb/No, la forme d'impulsion ou le type du signal sans fil utilisé, et le seuil spécifique peuvent être ajustés pour faire diminuer l'écart-type Atrise du temps de montée tris,. Par exemple, le signal corrélatif peut être utilisé comme signal sans fil émis ou envoyé en réponse, dans lequel le signal corrélatif 3028961 22 utilise les deux représentations "complémentaires", de telle sorte que le signal corrélatif ait une compression d'impulsions montantes et une compression d'impulsions descendantes. Il convient de noter que les deux représentations "complémentaires" du signal corrélatif peuvent avoir une pondération différente, 5 par exemple, la compression d'impulsions montantes et la compression d'impulsions descendantes peuvent avoir des amplitudes absolues différentes. [0058] Dans un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention, le module de télémétrie 40 choisit un ensemble de paramètres qui réduit au minimum l'écart-type Atrise du temps de montée tri' du signal sans 10 fil reçu parmi une pluralité d'ensembles de paramètres soumis à une contrainte spécifique. Chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à l'écart-type Atrise du temps de montée tri' du signal sans fil reçu. [0059] En se fondant sur les descriptions ci-dessus, la largeur de bande effective Bar, l'énergie de signal Es, l'énergie par bit Eb, le rapport de l'énergie 15 par bit-à-densité de bruit Eb/No, la forme d'impulsion ou le type du signal sans fil utilisé, et le seuil spécifique peuvent être ajustés pour faire diminuer l'écart-type Atri' du temps de montée t -nse - Sous une contrainte spécifique, par exemple, une contrainte de coût et une contrainte d'énergie de signal Es, l'un(e) des formes de l'impulsion ou des types du signal sans fils qui réduit au minimum l'écart-type 20 Atnse du temps de montée t -nse est choisi(e) par le dispositif de télémétrie, de manière à améliorer la précision de la télémétrie. [0060] [Mode de réalisation donné à titre d'exemple du Dispositif de localisation] 3028961 23 [0061] En référence à la Figure 5, la Figure 5 est un diagramme de principe montrant un emplacement théorique selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. Dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple, le téléphone portable 24 peut être équipé du dispositif de 5 localisation, et le dispositif de localisation obtient les distances R1 à R3 entre le téléphone portable 24 et les stations de base 20 à 22.En se fondant sur les distances R1 à R3, le dispositif de localisation peut déterminer l'emplacement du téléphone portable 24. [0062] En référence à la Figure 6, la Figure 6 est un schéma fonctionnel 10 d'un dispositif de localisation selon mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. Le dispositif de télémétrie comprend un module de télémétrie 60, un contrôleur 61, un module de contrôle d'accès au support (MAC) 62, et un module de couche physique (PHY) 63. Le module MAC 62 est connecté au contrôleur 61 et au module PHY 63, et le module de télémétrie 60 15 est connecté entre le module MAC 62 et le contrôleur 61. [0063] Le module PHY 63 peut recevoir le signal sans fil de n'importe où, tel le signal sans fil de télémétrie, d'accusé de réception, ou de réflexion. Le module PHY 63 peut en outre émettre le signal sans fil, tel le signal sans fil de télémétrie, d'accusé de réception, ou de réflexion. En se fondant sur au moins 20 l'une des équations ci-dessus, le module de localisation 60 obtient les informations concernant les distances entre les objets et le dispositif de localisation. Les distances peuvent être obtenues grâce à la description ci-dessus en prenant en compte l'écart-type At,-se du temps de montée tri' du signal sans fil 3028961 24 reçu. Le module de localisation 60 peut en outre indiquer au contrôleur 61 d'ajuster au moins un paramètre lié à l'écart-type Atri' du temps de montée trise. [0064] [Mode de réalisation donné à titre d'exemple du Procédé de télémétrie] 5 [0065] La Figure 7A est un organigramme d'un procédé de télémétrie selon un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. A l'étape S701, un temps de déplacement du signal sans fil reçu (tel que le signal sans fil de télémétrie émis par l'objet, le signal sans fil d'accusé de réception envoyé en réponse par l'objet, ou le signal sans fil de réflexion émis 10 par l'objet) est reçu par le dispositif de télémétrie. À l'étape S702, le dispositif de télémétrie calcule un écart-type d'un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel la manière de calculer l'écart-type d'un temps de montée du signal sans fil reçu est illustrée dans les descriptions ci-dessus, en omettant les détails de calcul de l'écart-type du temps de montée. À l'étape S703, le dispositif de 15 télémétrie utilise l'écart-type du temps de montée pour corriger le temps de déplacement du signal sans fil reçu. À l'étape S704, le dispositif de télémétrie estime une distance séparant l'objet et le dispositif de télémétrie en fonction du temps de déplacement corrigé. [0066] La Figure 7B est un organigramme d'un procédé de télémétrie 20 selon un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. À l'étape S711, un temps de déplacement du signal sans fil reçu est reçu par le dispositif de télémétrie, dans lequel le signal sans fil reçu est le signal sans fil émis par l'objet (tel que le signal sans fil de télémétrie émis par l'objet, le signal sans fil d'accusé de réception envoyé en réponse par l'objet, ou le signal 3028961 sans fil de réflexion émis par l'objet). À l'étape S712, le dispositif de télémétrie calcule un écart-type d'un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel la manière de calculer l'écart-type d'un temps de montée du signal sans fil reçu est illustrée dans les descriptions ci-dessus, en omettant les détails de calcul de 5 l'écart-type du temps de montée. À l'étape S713, le dispositif de télémétrie évalue si l'écart-type du temps de montée est inférieur à une valeur spécifique. [0067] Si l'écart-type du temps de montée est inférieur à une valeur spécifique, l'étape S714 est exécutée ; sinon, l'étape S715 est exécutée. À l'étape S714, le dispositif de télémétrie estime une distance séparant l'objet et le 10 dispositif de télémétrie en fonction du temps de déplacement corrigé, dans lequel le temps de déplacement corrigé est généré en utilisant l'écart-type du temps de montée pour corriger le temps de déplacement. À l'étape S715, le dispositif de télémétrie ajuste au moins l'un des paramètres liés à l'écart-type du temps de montée. Après qu'au moins un paramètre lié à l'écart-type du temps de montée a 15 été ajusté, une action de télémétrie est exécutée à nouveau, c'est-à-dire que le temps de déplacement du signal sans fil reçu en réponse à au moins un paramètre ajusté est reçu par le dispositif de télémétrie au cours de la ré-exécution de l'étape S711. Il convient de noter que, dans la Figure 7B, le nombre de fois où l'étape S711 est exécutée peut être calculé. Si le nombre d'exécution est 20 supérieur à une valeur spécifique, le procédé de télémétrie est ainsi terminé, et un tel report d'erreur de mesure est envoyé. [0068] La Figure 7C est un organigramme d'un procédé de télémétrie selon un autre mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention. À l'étape S721, parmi une pluralité d'ensembles de paramètres soumis 3028961 26 à une contrainte spécifique, le dispositif de télémétrie choisit un ensemble de paramètres qui réduit au minimum l'écart-type du temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à l'écart-type du temps de montée du signal sans fil reçu. Alors, à 5 l'étape S722, un temps de déplacement du signal sans fil reçu est reçu par le dispositif de télémétrie, et à l'étape S723, le dispositif de télémétrie estime une distance séparant l'objet et le dispositif de télémétrie en fonction du temps de déplacement corrigé, dans lequel le temps de déplacement corrigé est généré en utilisant l'écart-type du temps de montée pour corriger le temps de déplacement. 10 [0069] [Mode de réalisation donné à titre d'exemple du Procédé de localisation] [0070] Un procédé de localisation utilisant l'un des procédés de télémétrie mentionnés ci-dessus est proposé dans la présente invention. Tout d'abord, les distances entre les objets et le dispositif de localisation sont estimées en utilisant 15 le procédé de télémétrie de la présente invention, et alors le dispositif de localisation détermine l'emplacement du dispositif de localisation en fonction des distances séparant les objets et le dispositif de localisation. [0071] [Résultats du Mode de réalisation donné à titre d'exemple] [0072] Pour résumer, les procédés ou dispositifs de télémétrie et de 20 localisation proposés dans la présente invention bénéficient d'une précision plus grande que les procédés ou dispositifs de télémétrie ou de localisation conventionnels. [0073] Les descriptions ci-dessus représentent simplement le mode de réalisation donné à titre d'exemple de la présente invention, sans intention de 3028961 27 limiter l'étendue de la présente invention. Différents changements, alternatives ou modifications équivalents basés sur les revendications de la présente invention sont donc tous, par conséquent considérés comme étant inscrits dans l'étendue de la présente invention. 5 REVENDICATIONS1. Procédé de télémétrie, exécuté dans un dispositif de télémétrie, comprenant: parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, sélection d'un ensemble de paramètres qui réduisent au minimum une valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; l'obtention d'un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel le signal sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet (12); et le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil reçu ; la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du 15 temps de montée ; et l'estimation d'une distance séparant l'objet (12) et le dispositif de télémétrie en fonction d'un temps de montée corrigé, dans lequel la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. 20 2. Procédé de télémétrie selon la revendication 1, dans lequel si l'on considère qu'un bruit est un bruit gaussien blanc additif, la valeur statistique du temps de montée est un écart-type du temps de montée. 3. Procédé de télémétrie selon la revendication 2, dans lequel 3 02 896 1 29 l'écart-type du temps de montée est calculé en fonction d'une largeur de bande effective du signal sans fil reçu, de l'énergie du signal sans fil reçu, et d'une densité spectrale de puissance du bruit. 4. Procédé de télémétrie selon la revendication 2, dans lequel 5 l'écart-type du temps de montée est calculé en fonction de l'énergie du signal sans fil reçu, d'une densité spectrale de puissance du bruit, d'une largeur de bande d'un amplificateur à fréquence intermédiaire, et d'une durée du signal sans fil reçu. 5. Procédé de télémétrie selon la revendication 1, dans lequel le signal 10 sans fil est un signal à bande de fréquence limitée. 6. Procédé de télémétrie selon la revendication 1, dans lequel le signal sans fil utilise deux représentations "complémentaires" de signaux. 7. Procédé de localisation, exécuté dans un dispositif de localisation, comprenant: l'obtention des distances séparant le dispositif de localisation et des objets (12); et la détermination d'un emplacement du dispositif de localisation en fonction des distances ; dans lequel chaque distance séparant le dispositif de localisation et 20 l'objet (12) est obtenue en réalisant des étapes suivantes : parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, sélection d'un ensemble de paramètres qui réduisent au minimum une valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à la valeur 3028961 30 statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; l'obtention un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel le signal sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet (12); et 5 le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil reçu; la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du temps de montée ; et l'estimation d'une distance séparant l'objet (12) et le dispositif de 10 localisation en fonction d'un temps de montée corrigé, dans lequel la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. 8. Procédé de localisation selon la revendication 7, dans lequel si l'on considère qu'un bruit est un bruit gaussien blanc additif, la valeur statistique du 15 temps de montée est un écart-type du temps de montée. 9. Procédé de localisation selon la revendication 8, dans lequel l'écart-type du temps de montée est calculé en fonction d'une largeur de bande effective du signal sans fil reçu, de l'énergie du signal sans fil reçu, et d'une densité spectrale de puissance du bruit. 10. Procédé de localisation selon la revendication 8, dans lequel l'écart-type du temps de montée est calculé en fonction de l'énergie du signal sans fil reçu, d'une densité spectrale de puissance du bruit, d'une largeur de bande d'un amplificateur à fréquence intermédiaire, et d'une durée du signal sans fil reçu. 302 8 9 6 1 31 11. Procédé de localisation selon la revendication 7, dans lequel le signal sans fil est un signal à bande de fréquence limitée. 12. Procédé de localisation selon la revendication 7, dans lequel le signal sans fil utilise deux représentations "complémentaires" de signaux. 5 13. Dispositif de télémétrie, comprenant: un module physique (43), permettant de recevoir un signal sans fil ; un module de contrôle d'accès au support (42) (Medium Access Control), connecté au module physique (43); un contrôleur (41), connecté au module de contrôle d'accès au support 10 (42); et un module de télémétrie (40), connecté entre le module de contrôle d'accès au support (42) et le contrôleur (41), pour exécuter les étapes suivantes : parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, sélection d'un ensemble de paramètres qui réduisent au minimum une 15 valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; l'obtention d'un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel le signal sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet (12); 20 et le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil reçu; la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du temps de montée ; et 3028961 32 l'estimation de la distance séparant l'objet (12) et le dispositif de télémétrie en fonction du temps de montée corrigé, dans lequel la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. 5 14. Dispositif de télémétrie selon la revendication 13, dans lequel si l'on considère qu'un bruit est un bruit gaussien blanc additif, la valeur statistique du temps de montée est un écart-type du temps de montée. 15. Dispositif de localisation, comprenant : un module physique (63), permettant de recevoir un signal sans fil ; 10 un module de contrôle d'accès au support (62), connecté au module physique (63); un contrôleur (61), connecté au module de contrôle d'accès au support (62); et un module de localisation (60), connecté entre le module de contrôle 15 d'accès au support (62) et le contrôleur (61), pour exécuter les étapes suivantes : l'obtention des distances séparant le dispositif de localisation et des objets (12); et la détermination d'un emplacement du dispositif de localisation en 20 fonction des distances; dans lequel chaque distance séparant le dispositif de localisation et l'objet (12) est obtenue en réalisant des étapes suivantes : parmi une pluralité d'ensembles de paramètres sous une contrainte spécifique, sélection d'un ensemble de paramètres qui réduisent au minimum une 302 896 1 33 valeur statistique d'un temps de montée d'un signal sans fil reçu, dans lequel chaque ensemble de paramètres comprend au moins un paramètre lié à la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu ; l'obtention d'un temps de montée du signal sans fil reçu, dans lequel le 5 signal sans fil reçu est un signal sans fil émis par un objet (12); et le calcul d'une valeur statistique d'un temps de montée du signal sans fil reçu; la correction du temps de montée en fonction de la valeur statistique du temps de montée ; et 10 l'estimation de la distance séparant l'objet (12) et le dispositif de télémétrie en fonction du temps de montée corrigé, dans lequel la valeur statistique du temps de montée du signal sans fil reçu corrige le temps de montée du signal sans fil reçu pour générer le temps de montée corrigé. 16. Dispositif de localisation selon la revendication 15, dans lequel si 15 l'on considère qu'un bruit est un bruit gaussien blanc additif, la valeur statistique du temps de montée est un écart-type du temps de montée.