"アンテナアレイにおいてビームを遠隔的に形成するための装置であって、複数の空間的に分布する要素を有するアンテナアレイと、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替えるように構成された、前記アンテナアレイに結合された測位ユニット装置と、前記アンテナアレイから前記測位信号を受信するように構成された受信機と、を含み、前記受信機は、参照信号を生成し、前記測位信号を修正済み参照信号と混合して混合信号を生成し、前記混合信号を所定の積分期間にわたって加算して累積信号を生成するためのプロセッサを有し、前記参照信号は、前記受信信号と混合される前に、前記累積信号が前記アンテナアレイのビームの方向及び大きさを示すように修正される、ことを特徴とする装置。前記受信機は、相関器を有する少なくとも1つの受信チャネルを含み、前記相関器は、前記所定のシーケンスと実質的に同期して前記参照信号の位相及び/又は利得を選択的に操作するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。前記測位信号は、予め定めたチップ期間内の一意のチップシーケンスを有する疑似ランダムコードを含み、前記一意のチップシーケンスは、前記実質的な同期を実現するために使用される、ことを特徴とする請求項2に記載の装置。前記所定の積分期間は、複数の下位積分期間に分割され、前記要素の各々は、前記下位積分期間の継続期間にわたって前記第1の状態に切り替えられる、ことを特徴とする請求項3に記載の装置。前記各要素の第1の状態への切り替えは、前記一意のチップシーケンス内のチップ境界に一致し、前記下位積分期間は、次のチップ期間内の前記チップ境界と同時に開始するように同期される、ことを特徴とする請求項4に記載の装置。各下位積分期間は、前記測位信号を記憶するためのそれぞれの累積器にアクセスするように構成され、前記各それぞれの累積器は、前記修正済み参照信号と混合されて前記混合信号を生成する、ことを特徴とする請求項4に記載の装置。前記所定の積分期間内の各下位積分期間の継続期間は、1又はそれ以上の要素から送信される測位信号が前記参照信号との混合から選択的に除外されるように動的に調整可能である、ことを特徴とする請求項4に記載の装置。前記位相及び/又は利得の操作は、前記参照信号に位相及び/又は利得オフセットをそれぞれ適用することによって行われ、前記位相及び/又は利得オフセットの値は、前記所定のシーケンスに依存して計算される、ことを特徴とする請求項2に記載の装置。前記相関器は、キャリア数値制御発振器NCOを含み、前記参照信号は、前記キャリアNCOにおいて合成される、ことを特徴とする請求項2に記載の装置。前記位相及び/又は利得オフセットの値は、前記プロセッサによりリアルタイムで計算される、ことを特徴とする請求項8に記載の装置。前記位相及び/又は利得オフセットの値は、事前に計算されて、前記プロセッサによる検索に利用可能なデータベースに記憶される、ことを特徴とする請求項8に記載の装置。前記要素は、前記第1の状態においてアクティブであり、前記第2の状態において非アクティブである、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。前記アンテナ要素は、前記装置が1又はそれ以上の次元のビームを形成できるように3次元構成で空間的に分布する、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。各受信機は、複数のチャネルを含み、各受信チャネルは、少なくとも1つのビームを形成するように適合可能である、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。第2の状態に切り替えられた要素は、相互結合の影響が改善されるように、非共鳴であるように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。アンテナアレイにおいてビームを遠隔的に形成するための装置であって、複数の空間的に分布する要素を有するアンテナアレイと、前記アンテナアレイに結合された測位ユニット装置と、を含み、前記測位ユニット装置は、a前記要素が修正済み測位信号を送信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替え、b測位信号を合成し、該測位信号を前記所定のシーケンスと実質的に同期して修正し、修正済み測位信号を生成する、ように構成され、前記装置は、前記アンテナアレイから前記修正済み測位信号を受信するように構成された受信機をさらに含み、該受信機は、参照信号を生成し、前記修正済み測位信号を前記参照信号と混合して混合信号を生成し、前記混合信号を所定の期間にわたって加算して累積信号を生成して、該累積信号が前記アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示すようにするためのプロセッサを有する、ことを特徴とする装置。アンテナアレイ間に合成ビームを形成するためのシステムであって、複数の空間的に分布する要素を有する送信アンテナアレイを含み、該送信アンテナアレイは、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替えるように構成された測位ユニット装置に結合され、複数の空間的に分布する要素を有する受信アンテナアレイをさらに含み、該受信アンテナアレイは、前記要素が測位信号を受信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替えるように構成された測位受信機に結合され、前記測位受信機は、プロセッサを有し、該プロセッサは、前記送信アンテナアレイから前記測位信号を受信し、参照信号を合成し、前記送信アンテナアレイ及び前記受信アンテナアレイの前記要素を第1の状態に切り替えることと実質的に同期して前記参照信号を修正して修正済み参照信号を生成し、前記測位信号を前記修正済み参照信号と混合して混合信号を生成し、前記混合信号を積分期間にわたって加算して累積信号を生成し、該累積信号が、前記送信アンテナアレイ及び前記受信アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示すようにする、ように構成される、ことを特徴とするシステム。アンテナアレイにおいてビームを形成する方法であって、a測位ユニット装置において、前記アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、b受信機において、測位信号を受信するステップと、c前記受信機の相関器において、前記測位信号に相関付けるための参照信号を生成するステップと、d前記測位信号の受信と実質的に同期して前記参照信号に所定のオフセットを適用して、修正済み参照信号を生成するステップと、e前記測位信号を前記修正済み参照信号と混合して混合信号を生成するステップと、f前記混合信号を積分期間にわたって累積して、前記アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示す累積信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。アンテナアレイ間で合成ビームを形成する方法であって、a測位ユニット装置において、送信アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、b測位受信機において、受信アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が測位信号を受信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、c前記測位受信機において、測位信号を受信するステップと、d前記測位受信機の相関器において、前記測位信号に相関付けるための参照信号を生成するステップと、e前記送信アンテナアレイ及び前記受信アンテナアレイの前記要素を前記第1の状態に切り替えることと実質的に同期して前記参照信号を修正して、修正済み参照信号を生成するステップと、f前記測位信号を前記修正済み参照信号と混合して混合信号を生成するステップと、g前記混合信号を積分期間にわたって累積して、前記送信アンテナアレイ及び受信アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示す累積信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。アンテナアレイにおいてビームを形成する方法であって、a測位ユニット装置において測位信号を合成するステップと、b測位ユニット装置において、前記アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が修正済み測位信号を送信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、c前記要素の1つを前記第1の状態に切り替えることと実質的に同期して前記測位信号に所定のオフセットを適用して、前記修正済み測位信号を生成するステップと、d受信機において、前記修正済み測位信号を受信するステップと、e前記受信機の相関器において、前記修正済み測位信号に相関付けるための参照信号を生成するステップと、f前記修正済み測位信号を前記参照信号と混合して混合信号を生成するステップと、g前記混合信号を積分期間にわたって累積して、前記アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示す累積信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする方法。本発明の目的は、先行技術の不都合の少なくとも1つを解決又は改善すること、或いは有用な代替案を提供することである。本発明の別の目的は、複数のビームを同時に生成することである。本発明の別の目的は、高精度測位用途においてポータブルハンドヘルド装置で既に展開されているアンテナ技術を利用することである。本発明の別の目的は、単一のRFフロントエンドを使用して複数のビームを同時に形成することである。本発明の別の目的は、電気的複雑性を最小限に抑えながら、一般的には32個の要素を上回る比較的多くの数の要素を使用して比較的狭いビームを形成することである。本発明の別の目的は、標準的な測位受信機の構成要素/ロジックブロックを再利用して、電力消費量、コスト及び複雑性を低減することである。本発明の別の目的は、外部受信アンテナを利用できる拡張可能システムを提供して位置解決策の精度を高めることである。本発明の別の目的は、複雑な回路及び較正の必要性をなくしながら、測位システムのための一般的には32個の要素を上回る比較的多くの数の構成要素を使用して、異なる方向に同時に複数のビームを形成する方法を提供することである。本発明の1つの態様によれば、アンテナアレイにおいてビームを遠隔的に形成するための装置が提供され、この装置は、複数の空間的に分布する要素を有するアンテナアレイと、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替えるように構成された、前記アンテナアレイに結合された測位ユニット装置と、前記アンテナアレイから前記測位信号を受信するように構成された受信機と、を含み、前記受信機は、参照信号を生成し、前記測位信号を修正済み参照信号と混合して混合信号を生成し、前記混合信号を所定の積分期間にわたって加算して累積信号を生成するためのプロセッサを有し、前記参照信号は、前記受信信号と混合される前に、前記累積信号が前記アンテナアレイのビームの方向及び大きさを示すように修正される。受信機は、相関器を有する少なくとも1つの受信チャネルを含み、この相関器は、測位信号の受信と実質的に同期して参照信号の位相及び/又は利得を選択的に操作するように構成されることが好ましい。測位信号は、予め定めたチップ期間内の一意のチップシーケンスを有する疑似ランダムコードを含み、この一意のチップシーケンスは、参照信号と測位信号の間の実質的な同期を実現するために使用されることが好ましい。所定の積分期間は、複数の下位積分期間に分割され、要素の各々は、これらの下位積分期間中の継続期間にわたって第1の状態に切り替えられることが好ましい。各要素の第1の状態への切り替えは、一意のチップシーケンス内のチップ境界に一致し、下位積分期間は、次のチップ期間内のチップ境界と同時に開始するように同期されることが好ましい。各下位積分期間は、測位信号を記憶するためのそれぞれの累積器にアクセスするように構成され、各それぞれの累積器は、修正済み参照信号と混合されて混合信号を生成することが好ましい。所定の積分期間内の各下位積分期間の継続期間は、1又はそれ以上の要素から送信される測位信号が参照信号との混合から選択的に除外されるように動的に調整可能であることが好ましい。位相及び/又は利得の操作は、参照信号に位相及び/又は利得オフセットをそれぞれ適用することによって行われ、この位相及び/又は利得オフセットの値は、所定のシーケンスに依存して計算されることが好ましい。相関器は、キャリア数値制御発振器NCOを含み、参照信号は、このキャリアNCOにおいて合成されることが好ましい。位相及び/又は利得オフセットの値は、プロセッサによりリアルタイムで計算されることが好ましい。或いは、位相及び/又は利得オフセットの値は、事前に計算されて、プロセッサによる検索に利用可能なデータベースに記憶される。要素は、前記第1の状態においてアクティブであり、前記第2の状態において非アクティブであることが好ましい。第2の状態に切り替えられた要素は、相互結合の影響が改善されるように、非共鳴であるように構成されることが好ましい。アンテナ要素は、装置が1又はそれ以上の次元のビームを形成できるように3次元構成で空間的に分布することが好ましい。各受信機は、複数の受信チャネルを含み、各受信チャネルは、少なくとも1つのビームを形成するように適合可能であることが好ましい。本発明の別の態様によれば、アンテナアレイにおいてビームを遠隔的に形成するための装置が提供され、この装置は、複数の空間的に分布する要素を有するアンテナアレイと、前記アンテナアレイに結合された測位ユニット装置とを含み、該測位ユニット装置は、a前記要素が修正済み測位信号を送信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で、前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替え、b測位信号を合成し、該測位信号を前記所定のシーケンスと実質的に同期して修正し、修正済み測位信号を生成するように構成され、前記装置は、前記アンテナアレイから前記修正済み測位信号を受信するように構成された受信機をさらに含み、該受信機は、参照信号を生成し、前記修正済み測位信号を前記参照信号と混合して混合信号を生成し、前記混合信号を所定の期間にわたって加算して累積信号を生成して、該累積信号が前記アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示すようにするためのプロセッサを有する。本発明の別の態様によれば、アンテナアレイ間に合成ビームを形成するためのシステムが提供され、このシステムは、複数の空間的に分布する要素を有する送信アンテナアレイを含み、該送信アンテナアレイは、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替えるように構成された測位ユニット装置に結合され、複数の空間的に分布する要素を有する受信アンテナアレイをさらに含み、該受信アンテナアレイは、前記要素が測位信号を受信するように構成される第1の状態と第2の状態の間で前記アンテナ要素を所定のシーケンスで切り替えるように構成された測位受信機に結合され、前記測位受信機は、プロセッサを有し、該プロセッサは、前記送信アンテナアレイから前記測位信号を受信し、参照信号を合成し、前記送信アンテナアレイ及び前記受信アンテナアレイの前記要素を第1の状態に切り替えることと実質的に同期して前記参照信号を修正して修正済み参照信号を生成し、前記測位信号を前記修正済み参照信号と混合して混合信号を生成し、前記混合信号を積分期間にわたって加算して累積信号を生成し、該累積信号が、前記送信アンテナアレイ及び前記受信アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示すようにするよう構成される。本発明の別の態様によれば、アンテナアレイにおいてビームを形成する方法が提供され、この方法は、a測位ユニット装置において、前記アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、b受信機において、測位信号を受信するステップと、c前記受信機の相関器において、前記測位信号に相関付けるための参照信号を生成するステップと、d前記測位信号の受信と実質的に同期して前記参照信号に所定のオフセットを適用して、修正済み参照信号を生成するステップと、e前記測位信号を前記修正済み参照信号と混合して混合信号を生成するステップと、f前記混合信号を積分期間にわたって累積して、前記アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示す累積信号を生成するステップと、を含む。本発明の別の態様によれば、アンテナアレイ間で合成ビームを形成する方法が提供され、この方法は、a測位ユニット装置において、送信アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が測位信号を送信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、b測位受信機において、受信アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が測位信号を受信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、c測位受信機において、測位信号を受信するステップと、d前記測位受信機の相関器において、前記測位信号に相関付けるための参照信号を生成するステップと、e前記送信アンテナアレイ及び前記受信アンテナアレイの前記要素を前記第1の状態に切り替えることと実質的に同期して前記参照信号を修正して、修正済み参照信号を生成するステップと、f前記測位信号を前記修正済み参照信号と混合して混合信号を生成するステップと、g前記混合信号を積分期間にわたって累積して、前記送信アンテナアレイ及び受信アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示す累積信号を生成するステップと、を含む。本発明の別の態様によれば、アンテナアレイにおいてビームを形成する方法が提供され、この方法は、a測位ユニット装置において測位信号を合成するステップと、b測位ユニット装置において、前記アンテナアレイの空間的に分布する要素を、第2の状態から、前記要素が修正済み測位信号を送信するように構成される第1の状態に所定のシーケンスで切り替えるステップと、c前記要素の1つを前記第1の状態に切り替えることと実質的に同期して前記測位信号に所定のオフセットを適用して、前記修正済み測位信号を生成するステップと、d受信機において、前記修正済み測位信号を受信するステップと、e前記受信機の相関器において、前記修正済み測位信号に相関付けるための参照信号を生成するステップと、f前記修正済み測位信号を前記参照信号と混合して混合信号を生成するステップと、g前記混合信号を積分期間にわたって累積して、前記アンテナアレイの前記ビームの方向及び大きさを示す累積信号を生成するステップと、を含む。以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態をほんの一例として説明する。システム概要本発明によれば、送信アンテナアレイのビームを測位受信機の方向に形成するための装置及び方法が提供される。送信アンテナアレイのビームは、測位受信機により遠隔的に形成されるので、受信される入力測位信号の利得が最大化される一方で、他方向からの信号は減衰され、これによりマルチパスのあらゆる望ましくない影響が軽減される。送信アンテナアレイ内の要素数及びこれらの要素の物理的分布に依存してビームの幅を細くし、測位受信機が、正確な測位解決策を実現するために単純な全方向性アンテナしか必要としないようにすることができる。別の実施形態では、本発明を国際公開WO2011/000049号A1の開示と組み合わせて、さらに優れた測位解決策を実現する合成ビームを形成することができる。図1に、全方向性受信アンテナと、複数の空間的に分布する要素106を有する送信アンテナアレイ104との間に遠隔ビームを形成するための装置102を示す。アンテナアレイ104には、RF増幅器/変調器126を有する測位ユニット装置108が結合され、この測位ユニット装置108は、送信アンテナ要素106を、要素106が測位信号を送信するように構成される第1の状態と、要素106が非アクティブである第2の状態との間で所定のシーケンスで切り替えるように構成される。この場合、測位受信機114は全方向性アンテナ112に結合され、送信アンテナアレイ104からの測位信号を受信するように構成される。測位受信機114は、参照信号を生成し、測位信号を修正済み参照信号と混合して混合信号を生成し、この混合信号を所定の期間にわたって加算して累積信号を生成するためのプロセッサ図示せずを有し、参照信号は、前記受信信号と混合される前に、累積信号が送信アンテナアレイ104のビームの方向及び大きさを示すように修正される。いくつかの実施形態では、混合器、発振器及び累積器を利用する回路内で個別の構成要素/ロジックブロックを使用して必要な累積信号を生成した後で、これを後続の処理のために測位受信機に送る。しかしながら、好ましい実施形態では、本発明のビーム形成方法が受信機114などの標準的な測位受信機に組み入れられ、本発明によるビームを形成するために必要な回路の大半は、既に相関器の形の標準的な測位受信機アーキテクチャの一部であるため、同時ビーム形成を可能にするためにわずかな修正しか必要としない。図2に、典型的な測位ネットワークにおいて使用される測位受信機114を概略的に示す。測位受信機114は、プロセッサ206と通信する少なくとも1つの相関器204を有する少なくとも1つの受信チャネル202を含む既存の構成要素を利用する。各相関器204は、参照信号を生成するためのキャリア数値制御発振器NCOを含む。プロセッサ206は、この参照信号の位相及び/又は利得を、受信した測位信号の要素切り替えシーケンスと実質的に同期して修正し、従って修正済み参照信号を生成する。その後、受信した測位信号をこの修正済み参照信号と混合して混合信号を生成する。次に、この混合信号を標準的な相関器の処理によってコードNCO参照信号と混合し、その後、所定の積分期間にわたって累積して累積信号を生成する。従って、結果として得られる累積信号は、相関器204内で形成された送信アンテナアレイ104からの図1に示すビーム122の方向及び大きさを示す。各所定の積分期間の最後には、標準的な相関器の動作によって相関器の追跡ループが動作し、位相及び/又は利得操作によって摂動を受けなくなる。アンテナアレイのビームは、2つの方法の一方で遠隔的に形成することができる。1つの実施形態によれば、測位ユニット装置108が、送信信号の位相及び/又は利得を直接操作するためのロジックを備える。この実施形態では、要素106の第1の状態への切り替えと同期して、送信測位信号に位相及び/又は利得オフセットが直接適用される。例えば、第1の要素が第1の状態に切り替わると、この第1の要素を介して信号が送信される前に、適用可能な位相及び/又は利得オフセットが計算され、これを使用して測位信号を操作する。第2の要素が第1の状態に切り替わると、この第2の要素によって信号が送信される前に、測位信号に次の組の位相及び/又は利得の修正が適用され、残りの要素に関しても同様である。しかしながら、測位ユニット装置108によって位相及び利得の修正が適用されるものの、測位受信機114によって信号が受信され、所定の切り替えシーケンスに従って送信アレイの要素が切り替えられる時間に相当する積分期間にわたって累積されるまでビーム122が形成されない点に留意することが重要である。従って、実際には、ビーム122は、測位受信機114により依然として遠隔的に形成されている。しかしながら、この方法は、信号源が多重アクセスである必要があるため、測位システムには適していない。すなわち、測位ネットワーク内には、全て信号源から信号を受信するように構成された無数の測位受信機が存在し得る。1つの特定の測位受信機に対して送信ビームを形成することにより、測位ネットワーク内の他の測位受信機は、この信号源へのアクセスを無制限に失うことになる。しかしながら、ビームを遠隔的に形成するための好ましい方法は、所定の切り替えシーケンスで送信アンテナ要素を切り替え、送信の最後で位相及び/又は利得を変更しないことである。位相及び/又は利得の変更は、測位受信機側において、各相関器チャネル内のキャリアNCOによって合成される参照信号を同期的に操作することにより行われる。このようにして、ネットワーク内の全ての測位受信機が、切り替えられて修正されていない同じ信号を信号源から得る。しかしながら、測位受信機の測位信号の内部コピーは単純に修正される。これにより、複数の測位受信機が、単一の送信機からの独立ビームを形成し、従って複数アクセスシステムを形成できるようになる。この方法は、ビームを遠隔的に形成する好ましい方法であるため、本明細書では、この方法についてより詳細に説明する。参照信号の修正参照信号は、キャリアNCOによって合成された後、測位信号の受信と実質的に同期して参照信号の位相及び/又は利得を選択的に操作することにより修正される。具体的には、位相及び/又は利得の操作は、参照信号に位相及び/又は利得オフセットを適用することによって行われ、この位相及び/又は利得オフセットの値は、送信アンテナアレイ104の要素106を第1の状態と第2の状態の間で切り替える所定のシーケンスに依存して計算される。送信アンテナアレイ104は、相関器回路内でそれぞれの位相及び/又は利得オフセットを同期的に挿入することにより、相関器204に動作可能に関連付けられる。相関器の動作、並びに位相及び利得オフセットの挿入については、以下で図6を参照しながらより詳細に説明する。再び図2の実施形態を参照すると、位相及び/又は利得オフセットの値は、測位受信機内のプロセッサがアクセス可能なデータベース208に記憶されている所定値を抽出することにより決定される。データベース208には、以下の説明例に示すテーブルなどのオフセットテーブルが記憶され、プロセッサ206は、これに選択的にアクセスすることができる。アンテナ要素の既知の分布を表す所定のオフセット値を記憶したデータベースを示しているが、必ずしもこれが好ましい方法であるとは限らない。当業者であれば、代替の実施形態では、アンテナアレイの推測モデルを使用して、位相及び/又は利得オフセットがプロセッサ206によってリアルタイムで計算されると理解するであろう。すなわち、アンテナ要素の既知の分布を使用することは、必要なビームを生成するために必要な位相及び/又は利得を計算する位置を占める。アンテナ要素様々な図に示す実施形態では、パッチ要素を3×3のアレイで示している。しかしながら、当業者であれば、他の実施形態では、単極子、双極子又はその他の好適なアンテナ要素が利用されると理解するであろう。さらに、本明細書における開示は、多次元のアンテナアレイで展開されるアンテナ要素にも等しく当てはまると理解するであろう。実際に、多くの実用的応用では、アンテナ要素が3次元形状で空間的に分布する。本明細書を通じて、及び特許請求の範囲において、第1の状態は、要素がアクティブである時を意味し、第2の状態は、要素が非アクティブである時を意味する。実際の非アクティブ状態の実装は、使用する要素のタイプに応じて異なり、寄生又は相互結合の影響を軽減するために要素を非共鳴にすることに重点が置かれる。例えば、1/4λのモノポール素子は、第2の状態では開放に切り替えられるのに対し、パッチ要素は、第2の状態では接地に切り替えられる。いくつかの実施形態では、これらのスイッチが、第2の状態において50Ωなどの抵抗にも接続する。当業者であれば、第2の状態において無効負荷などの他の状態に切り替えることも可能であると理解するであろう。ビーム形成スロット好ましい実施形態では、測位受信機が所定の積分期間中にある場合、1つの要素106のみが第1の状態であり、他の全ての要素は第2の状態である。すなわち、各要素106は、測位受信機の所定の積分期間の完了時に形成される各ビームに関し、積分期間内に少なくとも1回送信を行う。各要素106は、所定の積分期間よりも短い下位積分期間の継続期間にわたって第1の状態に切り替わる。1つの実施形態では、これらの下位積分期間が、遠隔ビーム形成スロットR-スロットとして知られている。R-スロットと積分期間の関係については図4aに最も分かりやすく示しており、この図には、各々の長さが1μsであり、積分期間の長さがNμsであるR-スロット402を示している。基本的に、積分期間の長さは、アンテナアレイ上の要素の数に等しい数のR-スロットに単純に分割される。R-スロットが等しい長さであること、又は一度に1つの要素のみが第1の状態に切り替えられることが好ましいが、これは必要条件ではない。従って、単純にR-スロットは期間であり、この期間中、測位受信機114は、送信アンテナアレイ104内の第1の状態に切り替わっているいずれかの要素から送信される測位信号を受信するように構成される。R-スロット内の信号セグメントは、積分期間の最後に全てのR-スロットが累積されてビームを形成する前に、測位受信機が所定の位相及び/又は利得オフセットを使用してその信号セグメントを修正することにより操作される。1つの実施形態では、最低限必要なR-スロットの数が、送信アンテナアレイ104上で空間的に分布する要素106の数に対応する。例えば、アンテナアレイが2つの要素しか含まない実装では、最低限必要なR-スロットの数は2個である。要素106が第1の状態に切り替えられると、受信機は、割り当てられたR-スロットの継続時間全体にわたり、送信される測位信号を受信するように構成される。別の実施形態では、送信アンテナアレイ内に10個の要素が空間的に分布し、要素ごとに1つの、10個のR-スロットが与えられる。標準的なGPS受信機の典型的な積分期間である1000μsの積分期間を使用すると、要素は、各々100μsの期間にわたって所定のシーケンスで例えば、順次的に又は疑似ランダム的に第1の状態に切り替わる。測位ユニット装置108は、第1の要素を第1の状態に切り替えて測位信号の送信を開始する。測位受信機114が送信された信号を受信し、送信されたR-スロットへの同期が行われると、プロセッサ206は、送信アンテナアレイ104内の第1の要素の位置及び測位受信機114が必要とするビームの方向に対応する、参照信号に適用する必要がある位相及び/又は利得オフセットを決定する。次に、最初に割り当てられたR-スロットの継続期間全体にわたり、これらのオフセットを参照信号に適用する。次の100μsのR-スロットでは、測位ユニット装置108が、第2の要素を第1の状態に切り替え、第1の要素及び他の全ての要素を第2の状態に切り替える。この場合も、測位受信機114のプロセッサ206は、アレイ内の第2の要素の位置及び測位受信機が必要とするビームの方向に対応する位相及び/又は利得オフセットを決定し、第2のR-スロットの継続期間全体にわたってこの位相及び/又は利得オフセットを適用する。順次的な切り替えスキームを使用するこの例では、次に測位ユニット装置が、第3の要素を第1の状態に切り替える一方で、他の要素は、第3のR-スロットにわたって第3の状態に切り替えられ、以下、この積分期間内の後続の要素及びR-スロットに関して同様である。1000μsの積分期間の最後には、10個の100μsのR-スロット全てが、測位受信機が必要とする所望のビームを生成するのに必要な位相及び/又は利得オフセットで累積される。なお、測位ユニット装置108は、測位受信機114から物理的に分離しており、従って送信アンテナアレイ104内の個々の要素106は、受信機114に直接アクセスすることができない。しかしながら、測位受信機114は、送信アンテナアレイ104内の要素106が第1の状態に切り替えられる順序、送信アレイ内の要素の分布、及び送信アレイの配向を推測的に知っている。好ましい実施形態では、アンテナ要素の切り替えシーケンス及び各個々のアンテナ要素の地理的位置を含む送信アレイ情報が、各測位ユニット装置から視野内の全ての測位受信機にブロードキャストされる。所望の方向にビームを形成するために、参照信号の位相及び/又は利得は、送信される測位信号のR-スロットを受信する測位受信機114と実質的に同期して必要に応じて操作される。また、割り当てられたR-スロットの恩恵が十分に得られるように、当然ながら、この割り当てられたR-スロット全体にわたって位相及び/又は利得の操作を参照信号に適用しなければならない。測位受信機114は、送信アンテナアレイ104によって形成されるビームの方向を制御するので、このビーム形成方法は遠隔ビーム形成と呼ばれ、送信された測位信号を累積するために使用する各スロットはR-スロットとして知られている。また、国際公開WO2011/000049号A1に記載されているように、測位受信機114を、測位受信機114に直接接続された受信アンテナアレイを使用して局所ビームを形成するように構成することもできる。これは、遠隔ビーム形成と同様に動作するが、大きな違いがある。遠隔ビーム形成では、測位受信機114が、各相関器チャネルのR-スロット切り替えを独立的に同期させ、この同期タイミングは、各送信機からの測位受信機の距離に依存する。局所ビーム形成では、測位受信機114が、受信アンテナアレイ内の要素の切り替えを直接制御する。ある要素が第1の状態に切り替わると、測位受信機は、全ての相関器チャネルにわたって各参照信号の位相及び/又は利得を同時に操作し、混合され累積されると、各相関器内に独自の受信アンテナビームが形成される。この場合も、局所ビーム形成のための積分期間は、ビーム形成スロット又はB-スロットと呼ばれるスロットに分割される。従って、局所ビーム形成方法と遠隔ビーム形成方法を組み合わせて合成ビームを形成し、正確な位置解決策を提供することができる。このことを図3の実施形態に最も分かりやすく示しており、この図では、上述したように測位ユニット装置108が送信アンテナアレイ104に結合されている。また、測位受信機114も受信アンテナアレイ302に結合されており、この場合、受信アンテナアレイ302は、送信アンテナアレイ104と同様の3×3マトリクスで構成されたパッチ要素304を含む。送信ビーム122及び受信ビーム308は、図示のように互いに追跡し合い、基本的に測位受信機114と測位ユニット装置108の間にポイントツーポイント通信リンクを提供するように形成される。この実施形態では、遠隔ビーム及び局所ビームが、いずれも測位受信機114の相関器内で形成される。図4aに最も分かりやすく示しているように、積分期間は、B-スロット404及びR-スロット402に分割され、R-スロット402の中には、B-スロット404に重なるものもある。従って、場合によっては、参照信号の位相及び/又は利得を、現在のアクティブなB-スロット及び現在のアクティブなR-スロットの両方に関連して必要な合成ビームを与えるように修正することができる。この理由は、B-スロットの操作は、局所受信アンテナアレイ内の要素が第1の状態に切り替わった時に測位受信機114によって直接トリガされるのに対し、R-スロットの操作は、受信するR-スロットのタイミングに従って各チャネルにわたって単独で、しかも送信アンテナアレイ104の所定の切り替えシーケンスに関連してトリガされるためである。このタイミングは、各送信機と測位受信機の間の個々の伝播遅延によって影響を受ける。合成ビームを形成するプロセスは、送信側及び受信側の両方において64要素のアンテナアレイを使用する仮想測位システムのタイミング図である図4bの実施形態に最も分かりやすく示している。まず、R-スロット406は1つのチャネルに固有のものであるのに対し、B-スロット408は全てのチャネルにわたって共通であることに留意されたい。この理由は、上述したように、R-スロットは各チャネルにわたって単独でトリガされるのに対し、全てのB-スロットは、受信アンテナアレイ内の要素が第1の状態に切り替わると同時に測位受信機によってトリガされるためである。送信アンテナアレイを参照すると、チップシーケンス境界410が進み、ポイント412において、送信アンテナの要素1が第1の状態に切り替わり、図4bにビームBとして示す次のビームを形成するための測位信号セグメントの送信を開始する。この時点で第1のR-スロットが開始し、ポイント412から先は、このチャネルのR-スロットシーケンスが同期する。図4bに示すように、ビームBの第1のR-スロットの参照信号に適用される位相及び/又は利得オフセットを{B}1として示している。このR-スロットシーケンスと同時に、及び非同期的に、受信アンテナアレイもB-スロットを切り替えている。ポイント412の直前には、受信アンテナアレイは、ビームXとして示すビームを形成するとともに受信アンテナアレイの要素63から信号を受信しており、この受信信号に関して参照信号に適用されるオフセットを{X}63で示している。ポイント412において、測位受信機は、遠隔送信ビームのルックアングルをビームAからビームBに更新し、局所受信ビームのルックアングルをビームXからビームYに更新する。これにより、測位受信機は、{A}64で示す遠隔送信位相及び/又は利得オフセットを参照信号に適用するのを中止し、{B}1で示す位相及び/又は利得オフセットを参照信号に適用し始めるようになる。同時に、測位受信機は、{X}63で示す局所受信位相及び/又は利得オフセットを参照信号に適用するのを中止し、63番目のB-スロットの残りを表す{Y}63で示す位相及び/又は利得オフセットを参照信号に適用し始める。その後、測位受信機は、受信アンテナアレイの要素を所定のシーケンスに従って切り替え続けるが、この時点では、{Y}nで示す位相及び/又は利得オフセットを参照信号に適用することによって局所ビームYを形成するとともに、{B}nで示す位相及び/又は利得オフセットを参照信号に適用することによって遠隔ビームBを形成している。好ましい実施形態では、TX/RX組み合わせ位相/利得オフセット414に示すように、R-スロットの位相及び/又は利得オフセット値と、B-スロットの位相及び/又は利得オフセット値とを組み合わせる好ましくは、位相を加算して、利得を乗算する。次に、この組み合わせたオフセット値を参照信号に適用して、図3に最も分かりやすく示すように、送信アンテナアレイと受信アンテナアレイの間に合成ビームを形成する。同期局所ビーム形成では、受信アンテナアレイの各要素がそれぞれのスイッチに接続され、これがさらに単一のRFフロントエンドに送り込まれてダウンコンバートされ、相関器に送られる。一般に、要素とスイッチを相互接続する送信回線は、アンテナアレイ供給システムを通じて受信信号が位相コヒーレントであることを確実にするために同じ長さである。しかしながら、いくつかの実施形態では、送信回線の長さの違いが考慮され、位相及び/又は利得オフセットの適用時に補正される。受信アンテナアレイと測位受信機の間の相互接続、並びにRFフロントエンド、相関器に関連する電子部品、及び実際のスイッチ自体は、遅延をもたらすことが不可避である。1つの実施形態では、この遅延が約950nsとして測定されるが、当然ながら、当業者であれば、この遅延の長さは選択するハードウェアに応じて異なると理解するであろう。従って、この遅延を考慮しなければならないので、相関器内で位相及び/又は利得を操作する動作を、要素を第1の状態に切り替えるのと同時に行うことはできない。すなわち、相関器内の位相及び/又は利得の操作を、この実施形態では最大950ns遅らせなければならない。物理的実装では、受信アンテナアレイが、100μsの積分期間を有する64個の要素を含む。従って、B-スロットの期間は、ちょうど1μs又は2μsの領域内にあり、従って1μsに近い遅延は有意であり考慮しなければならない。従って、局所ビーム形成では、測位受信機114の各相関器204の積分期間の第1のB-スロットを同時に更新し、この950nsの遅延を考慮に入れた後に開始されるようにトリガする。しかしながら、遠隔ビーム形成では、各相関器が、測位信号を受信した時間に基づいて個別に更新されトリガされるので、非同期的に開始する。すなわち、遠隔ビーム形成に必要な同期プロセスは、局所ビーム形成に必要な同期プロセスとは著しく異なる。測位ユニット装置108は、要素を第1の状態に切り替えた後で、測位信号の送信を開始する。測位受信機は、相関器において信号が受信されるまでの伝播及び受信遅延を考慮して、要素106が第1の状態に切り替わった時に参照信号の位相及び/又は利得を操作するように同期されなければならない。また、測位信号が生成される時点と、これがアンテナを通じて送信される時点との間にも、主にRF増幅器/変調器126によってもたらされる送信遅延が生じる。実際には、この送信遅延は、受信機において生じる遅延と同様のものであり、通常は約950nsである。好ましい実施形態では、測位ユニット装置の疑似ランダムコードPRN生成器のチップシーケンスを、R-スロットシーケンスをトリガするための疑似タイマとして使用する。この方法は、伝播及び受信機遅延の影響を軽減するという追加の利点があるが、それでもやはり送信機の遅延を考慮しなければならない。この実施形態では、測位受信機114が、送信アンテナアレイ104の切り替えシーケンス、測位ユニット装置108に結合されたアンテナアレイ104のタイプ、並びにアンテナアレイ104の位置及び配向を推測的に知っていると想定する。従って、この情報は、測位受信機114に各個々のアンテナ要素の正確な地理的座標を与える。測位ユニット装置では、このPRNコードはランダムではあるが、測位ユニット装置毎に一意の有限2進数列であり、この実施形態では1023チップの長さである。すなわち、所与の測位ユニット装置108では、PRNコードが1023チップ毎に繰り返される。測位受信機は、受信する測位信号が1023チップの長さであることを知っているので、チップ期間を参照してR-スロットの継続期間を定めることができる。例えば、送信アンテナアレイが50個の要素から成り、PRNコードのシーケンス長が1023チップである場合、この実施形態では、R-スロットが、積分期間内の最も近い整数に切り捨てられた20チップに相当する期間として定められる。さらに、要素106は、R-スロットの境界チップと同期して、所定のシーケンスで状態を切り替えるように構成される。例えば、要素106が、要素1から開始する順次的な切り替えシーケンスで切り替えを行うように設定されており、PRNコードのチップ1が第1のR-スロットの先頭になるように設定されていると仮定する。次の積分期間のチップ1に進むと、測位ユニット装置108は、要素1を第1の状態に切り替えて、測位信号の送信を開始する。同様に、21番目のチップに進むと第2のR-スロットが開始し、測位ユニット装置108は、要素2を第1の状態に切り替えて、要素1及び他の要素を第2の状態に切り替える。41番目のチップでは、第3のR-スロットが開始して要素3が第1の状態に切り替わり、残りの全ての要素に対しても同様である。以下でより詳細に説明するように、測位受信機114は、測位信号を受信すると、受信したPRNコードシーケンスを内部的に生成されたPRNコードシーケンスに対して相関付け、従ってこの内部的に生成されたコードが受信したPRNシーケンスと一致するようにする。従って、測位受信機114は、次のR-スロットをトリガする境界チップを決定するようにコードシーケンス内のチップをカウントするようにも構成される。測位受信機114は、現在のR-スロット、及び送信アンテナアレイ内の第1の状態に切り替えられた関連する要素を知っているので、参照信号に適用するのに適した位相及び/又は利得オフセットの値を、積分期間の最後にビーム122を向ける所望の方向が得られるように計算することができる。ビーム形成方法本明細書に開示する装置を使用してビームを形成するためのステップを、図5のフロー図に図式的に示す。以下、行うステップについて説明する。aステップ502において、送信アンテナアレイ内で空間的に分布する要素の1つを選択する。bステップ504において、ステップ502で選択した要素を第1の状態に切り替える。cステップ506において、ステップ504で第1の状態に切り替えた要素が、所定のR-スロット内で測位信号の送信を開始する。dステップ508において、入力測位信号と混合するための、受信すべき既知のPRNコードシーケンスに基づく内部参照信号を相関器において生成する。eステップ510において、現在受信されている所定のR-スロット測位信号と実質的に同期して参照信号に所定のオフセットを適用し、修正済み参照信号を生成する。fステップ512において、修正済み参照信号を受信した測位信号と混合して混合信号を生成する。gステップ514において、累積器内で混合信号を累積して累積信号を生成する。hステップ516において、選択した要素を第2の状態に切り替え、次の要素を次のR-スロットにおいて第1の状態に切り替え、ステップ502から再びプロセスを開始する。iステップ518において、積分期間の最後に全てのR-スロットをともに累積した後、全てのR-スロット信号の値に基づいて累積器内でビームを形成する。jステップ520において、累積されたR-スロット信号を使用して、キャリアロックループ及びコードロックループを更新する。相関器の動作通常、GPS測位受信機は、相関器と呼ばれるロジックブロックを使用して、入力測位信号を内部的に生成された参照信号に相関付ける。図6を参照すると、相関器204において、入力測位信号が、内部的に生成された2つの参照信号と混合されている。第1の参照信号は、キャリアNCO608によって生成されるキャリア参照信号である。キャリア参照信号を入力測位信号と混合することにより、キャリア参照信号と入力参照信号の間の位相及び周波数の差分を表す誤差信号が生成される。第2の参照信号は、この実施形態ではコードNCO616によって生成されるコード参照信号である。入力測位信号をキャリア参照信号と混合すると、この入力測位信号はコード参照信号と混合され、これによりコード参照信号と入力測位信号の間の時間遅延を表す誤差信号が生成される。単純化のために、図6には、測位受信機の受信チャネルを1つしか示していない。しかしながら、当業者であれば、通常、最新の受信機は複数の受信チャネルを含み、通常は各チャネルが複数の相関器を含むと理解するであろう。図6では、入力測位信号が入力部602において受信され、混合器604及び606において、入力信号を参照キャリア信号と混合することにより搬送波成分を除去して同相I及び四相Qサンプルデータを生成する。参照キャリア信号は、キャリアNCO608、並びに離散サインマッピング関数610及び離散コサインマッピング関数612においてそれぞれ合成される。この除去プロセスにより、図示のようなI信号及びQ信号が生成される。動作中、キャリアNCOは、キャリアロックループ614により制御される。キャリアロックループの目的は、キャリアNCOにより生成される参照信号と入力測位信号の間の位相誤差をゼロに、又は極力ゼロの近くに保つことである。位相誤差がゼロである場合、これらの信号は位相ロックと呼ばれ、I信号が最大になる一方でQ信号はほとんどゼロになる。この動作は、位相ロックループPLL動作とも呼ばれる。次に、I信号及びQ信号を、この実施形態ではコードNCO616において合成される参照コード信号に相関付ける。単純化のために、この実施形態では1つの参照コード信号しか合成していない。しかしながら、当業者であれば、ほとんどの測位受信機では複数のコード参照信号が合成されると認識するであろう。例えば、1つの用途では、アーリー信号、プロンプト信号及びレイト信号という3つのコード参照信号が合成され、それぞれ別個にI信号及びQ信号に相関付けられる。相関器204は、混合器614及び620において、内部的に合成したコード参照信号を入力I信号及びQ信号と混合する。動作中、コードNCO616は、コードロックループ626により制御される。コードロックループの目的は、内部的に生成されるコード参照信号と入力コード測位信号の間の時間誤差をゼロに、又は極力ゼロの近くに保つことである。時間誤差がゼロである場合、これらの信号はコードロックと呼ばれる。この動作は、遅延ロックループDLL動作とも呼ばれる。すなわち、コードロックループ626の動作は、キャリアロックループ614と同様のものである。参照信号のコード位相が、入力測位信号のコード位相と完全に一致する場合、最大の相関性が得られる。次に、累積器622及び624において、結果として得られた混合信号を積分期間にわたって積分してIp信号及びQp信号を形成し、その後、プロセッサ206がループ動作を追跡するためにこれらの信号にアクセスする。積分期間は、受信信号を累積する時間長を参照し、従来、衛星の疑似ランダムコードのノイズ長又はその倍数に基づいて決定される。GPSでは、コード周期が1msであり、従って受信機における積分期間は、1ms又はそれ以上に設定されることも多い。位相及び/又は利得オフセット好ましい実施形態では、キャリアNCO608がキャリア参照信号を合成した後、この合成済みキャリア参照信号を入力測位信号の搬送波成分と混合する前に、送信される測位信号の位相及び/又は利得を操作するための位相及び/又は利得オフセットをポイント628において挿入してキャリアロックループ614を終了する。好ましい実施形態では、位相オフセットを合成済みキャリア参照信号と加算し、利得オフセットを合成済みキャリア参照信号と乗算する。入力測位信号の操作は、相関器の積分期間内に合成済みキャリア参照信号を修正することによって行われ、従ってキャリアNCO608又はキャリアロックループ614の通常動作には干渉しない。次に、修正済み参照信号を通常の方法で入力測位信号と混合し、この混合信号を累積器において積分期間にわたって積分して累積信号を生成する。当業者には周知のように、波形の積分は、この波形のサンプルを所与の期間、この場合は積分期間にわたって単純に加算したものである。従って、結果として得られる入力信号と参照信号を混合した結果として得られる混合信号の積分は、上述した1つの実施形態では1msの積分期間である期間にわたってこの信号のサンプルを単純に加算したものである。1つの実施形態では、測位信号が75MHzのレートで受信され、その後、これらのサンプルが、やはり75MHzで合成された修正済み参照信号と混合される。従って、10個のR-スロットで構成された1msを積分期間とする仮想システムでは、各R-スロットの継続期間が100μsであり、従って7,500サンプルの入力測位信号を含む。これらの7,500サンプルの各々を修正済み参照信号と順次混合して混合信号を形成する。修正済み参照信号は、相関器のキャリアNCOによって生成された参照信号に適用される位相及び/又は利得オフセットに基づく。具体的には、第1の状態の各アンテナ要素に同期する7,500サンプルの入力測位信号の各ブロックでは、キャリアNCOの出力に位相及び/又は利得オフセットを適用することによって参照信号が修正される。次に、この修正された出力を、入力測位信号のサンプルと乗算混合する。その後、これらの混合信号は、標準的な相関器動作によってコードNCO混合器を通過し、累積器において加算されて累積信号を形成する。従って、1msの積分期間全体にわたり、各々が7,500個の修正されたサンプルから成る10個のR-スロットブロックを含む75,000サンプルが累積器において加算され記憶される。換言すれば、これらの10個のR-スロットは、7,500個の修正されたサンプルを含み、これらの各々が累積プロセスにおいてともに加算され、従って積分期間の最後に累積される75,000個のサンプルが所望のビーム122を表すようになる。図6に示すように、この所望のビームは、測位受信機114に結合する全方向性アンテナ112の方向に向けられる。位相及び/又は利得操作が参照信号に正しく適用され、それぞれの要素から受信した信号と混合されると、結果として得られる混合信号を累積器において組み合わせて加算プロセス累積信号を生成し、相関器において所望のビームが形成される。次に、この累積信号が、上述したような標準的なPLL動作によって相関器において処理される。キャリアNCO608により合成されるキャリア参照信号は、積分期間中には変化せず、各積分期間の最後のキャリアロックループ614によってのみ更新される。従って、積分期間内における参照信号の位相及び/又は利得修正は、一般的なキャリアNCO608の値に照らして適用され、PLL又はDLLによって検出することはできない。PLL及びDLLは、行われている操作を知ることなく標準的に動作する。説明した実施形態を通じて、従来の相関器の使用は、相関器チャネル毎に固有のビームの方向及び幅を制御し、これにより複数の同時ビームを形成できるようにすることに適応性がある。形成できるビームの数は、利用可能な相関器チャネルの数に等しい。この理由は、相関器が、信号を混合及び積分するためのロジックを既に含んでおり、これらを相関付け以外の用途に単純に適用するためである。上述した実施形態では、相関器回路内のポイント628において利得及び位相の両方にオフセットを適用しているが、他の実施形態では、回路の他の部分に、利得オフセットを適用するための追加の乗算器が設けられる。例えば、同相パス及び四相パス内のキャリアNCO混合器とコードNCO混合器の間に乗算器を追加して利得操作を行うことができる。同様に、相関器回路内の他の部分において位相オフセットを適用することもできる。例えば、コードNCOの出力に位相オフセットを加えることができる。好ましい実施形態では、必要な場合、図3の送信ビーム122を所与の方向に形成するための位相及び/又は利得オフセットがハードウェア内で計算される。測位受信機のプロセッサ206は、必要なビームの方向を決定し、所望の方向にビームを形成するために、積分期間にわたる各R-スロットにおいて各要素の正しい位相及び/又は利得オフセットを計算し、測位受信機114の方向にビームが形成されるようにポイント628において必要なオフセットを挿入する。やはり上述したように、送信ビームに関する位相及び/又は利得オフセットの取得及び挿入は、位相及び/又は利得が積分期間にわたって正しく操作されるように、R-スロットの受信と実質的に同期していなければならない。同様に、図3の局所受信ビーム308を所与の方向に形成するための位相及び/又は利得オフセットも計算される。プロセッサ206は、送信ビーム122の方向を決定し、送信ビーム122に対応する方向に受信ビーム308を形成するために、積分期間にわたる各B-スロットにおいて図3の受信アンテナアレイの各要素の正しい位相及び/又は利得オフセットを計算し、適切な方向にビームが形成されるようにポイント628において必要なオフセットを挿入する。受信ビーム308に関する位相及び/又は利得オフセットの取得及び挿入は、位相及び/又は利得が積分期間にわたって正しく操作されるように、局所アンテナアレイのそれぞれの要素304を第1の状態に切り替えることと実質的に同期していなければならない。他の実施形態では、遠隔送信ビーム122及び局所受信ビーム308を所与の方向に形成するための位相及び/又は利得オフセットが事前に決定され、図2のデータベース208に記憶され、これにプロセッサ206がアクセスすることができる。オフセットデータのフォーマットは、オフセットテーブル内でのフォーマットなどの多くの形をとることができる。プロセッサ206は、必要なビームの方向を決定し、所望の方向にビームを形成するために、データベース208にアクセスして積分期間にわたる各要素の正しい位相及び/又は利得オフセットを取得し、ビームが適切な方向に形成されるようにポイント628において必要なオフセットを挿入する。アンテナアレイが含む要素の数は、狭ビームを形成するための1つの基準である。他の同様に重要な基準として、位相及び/又は利得オフセットの計算速度、及び要素の物理的間隔が挙げられる。例えば、60個の要素を有する実施形態では、ビームを形成すべき各方向が、60個の利得オフセット及び60個の位相オフセットを有していなければならず、この実施形態では、これらがハードウェア内でリアルタイムに計算される。要素間に位相差を生み出すために、要素の物理的分離も重要である。事実上、要素の物理的分離により、測位信号を本質的に異なる位相で送信できるようになる。要素間が半波長分離していれば、最小のグレーティングローブで最大の位相整合が得られる。例えば、上述したような修正済み参照信号との混合などによるこれらの位相の操作により、ビームを所望の方向に形成できるようになる。特に好ましい実施形態では、装置が3次元以上のビームを形成できるように、要素106が3次元以上の構成で空間的に分布する。大方の場合、ビームを形成できる方向は、使用する要素に依存する。例えば、パッチ要素から成る平面アレイは、半球状にビームを形成することができ、単極子から成る平面アレイは、平面状にビームを形成することができる。到来角度対送信角度従来、到来角度の解決策は、基地局に到来する信号の、地理的な北などの参照方向に対する角度を推定することによって機能する。基地局では、複数の受信要素が空間的に分布し、ユーザ端末から送信される信号の到来角度を求めるために位相比較が行われる。このような基地局を複数利用できる場合、基地局のネットワークにより、角度の交点を使用してユーザ端末の位置を計算することができる。しかしながら、この方法では、位置計算をネットワークしか行うことができず、ユーザ端末は行うことができない。ユーザ端末は、それ自体の位置が分からない。しかしながら、本発明はこの制約を解消し、この説明のために送信角度と呼ぶものを使用して、測位受信機がそれ自体の位置を計算できるようにする。概念的には、測位ユニット装置から測位信号が送信される角度が分かっている場合、これを到来角度と同じ様に使用して測位受信機の位置を計算することができる。しかしながら、通常、測位信号は、複数の測位受信機がこの信号にアクセスしてそれぞれの位置を計算できるようにブロードキャストされるので、送信角度を計算することは不可能である。しかしながら、本発明では、測位受信機が、送信源からこの測位受信機自体に向けたビームを形成することができる。従って、推測的に分かっている送信アレイの方向を使用して、各送信源からの送信角度を求めることができる。その後、測位受信機は、地理的に分布する複数の信号源を使用し、角度の交点を使用して位置を計算する。さらに、1つの実施形態では、測位受信機が、単純な全方向性アンテナのみを備える。このような実施形態では、測位受信機が到来角度などの標準的な角度法を使用して測位受信機自体の位置を計算することはできない。代わりに、送信源からのビームの角度に依拠しなければならない。例示的な実施形態次に、例示を目的として、図7a及び図7bに示すような、要素を2つしか有していない最も単純なアンテナアレイを使用して本発明を説明する。しかしながら、当業者であれば、さらなる発明力を伴わずに、多次元形状で空間的に分布するさらに多くの要素を有するアンテナアレイに本明細書の教示を適用できるであろう。この例示的な実施形態では、要素702及び704が1/4波長単極子である。これらの2つの要素は、既知の地理的場所に互いに空間的に1/2波長離れて位置し、各要素によって位相コヒーレント信号が送信される。これらの2つの要素により送信される信号をともに加算する場合、図7aに示すように、要素のそれぞれの全方向利得パターンを組み合わせて、要素の2次元的な地形観点から見て図8のビームパターンが形成されるようにする。この構成では、要素702及び704のブロードサイド方向からの発信測位信号は同相であり、従って建設的に加算されるのに対し、要素のエンドファイア方向からの信号は異相であり、従って打ち消される。位相操作本発明では、図7bに示すように、最大利得がエンドファイア方向を向くように、図8を90度だけ回転させることが可能である。これは、測位受信機の積分期間内に要素702及び要素704の位相及び/又は利得を操作することによって行われる。要素702及び要素704は、各々がスイッチに接続され、両要素を測位ユニット装置によって第1の状態と第2の状態の間で切り替えて、信号の加算が行われる積分期間を2つのR-スロットに分割できるようにされる。要素702と要素704の間の相分離は分かっているので、エンドファイア方向からの送信波が破壊的にではなく建設的に加算されるように一方の要素の位相を操作することができる。この場合、これらの要素は1/2波長離れているので、要素704において必要な位相操作は180度である。各方向にとって必要な位相操作を同様に計算して、オフセットテーブルを構築する。単純化のために、利得オフセットを1に設定し、ビームを向けることができる方向を、ブロードサイド方向又はエンドファイア方向のいずれかに限定している。以下、これらの限定を含むオフセットテーブルの例を示す。エンドファイア方向にビームを形成するには、要素702及び704を所定のシーケンスで第1の状態に切り替える。まず、送信終了時点で、要素702を第1の状態に切り替えて測位信号の送信を開始する。要素702からの信号が受信機側で受信されると、第1のR-スロットが開始して、位相オフセットを0度に保ちながら累積器内に累積するこの要素は既に0度であるため操作は不要である。次に、要素704は、エンドファイア方向では要素702に対して180度の受信位相を有し、要素704では、測位信号の位相がこの方向に建設的に加算されることが望ましい。従って、第2のR-スロット内で測位受信機において測位信号を受信する場合、要素704からの送信信号が要素702と位相コヒーレントになるように、要素704から受信する信号に180度の位相オフセットを加えなければならない。これらの2つのR-スロットは、累積プロセスにおいてともに加算され、従って積分期間の最後の累積値がエンドファイアビームを表すようになる。当業者であれば、本発明では、図8のビームを、オフセットテーブルの複雑性に応じてあらゆる方向に形成できると理解するであろう。この単純な例における両要素では、1の利得オフセットユニティゲインが入力測位信号と乗算され、従って形成されるビームを修正することはない。適切な利得オフセットではビームの形状が修正され、従ってグレーティングローブを軽減することができ、このことは位相配列の技術分野ではよく知られており、本発明の主題ではない。上述したように、位相操作は、第1の状態に切り替わっている要素からの測位信号の受信に実質的に同期して適用しなければならず、さもなければ、ビームの利得パターンが正しく形成されなくなる。本発明の実施形態によれば、測位信号が、第1の要素から送信を開始する。測位受信機がこの測位信号を取得した後、測位受信機の相関器内のキャリアNCOが、測位信号とほぼ同様の参照信号を合成する。測位受信機は、測位ユニット装置に対してエンドファイア方向にあると判断し、従ってこの方向にビームを形成することを決定する。受信機プロセッサは、要素702に対応する積分期間中の第1のR-スロットにオフセットが必要でないと計算して判断する。同様に、このプロセッサは、要素704に対応する第2のR-スロット中に、180度、すなわち1/2λのオフセットが必要であると判断する。各オフセットをキャリアNCOに適用して修正済み参照信号を生成した後、標準的な相関器の動作により、入力測位信号及び修正済み参照信号が混合器において混合され、累積器において累積される。図6に示すように、受信した信号を、キャリアNCO608並びに離散サインマッピング関数610及び離散コサインマッピング関数612によって合成されたキャリア参照信号と混合することにより、受信した測位信号が除去されて同相成分及び四相成分になる。しかしながら、プロセッサは、修正済み参照信号を受信した測位信号と混合する前に、測位受信機が測位ユニット装置のエンドファイア方向にあると判断する。測位受信機が要素702から測位信号を受信した時点に対応する第1のR-スロットに関しては、プロセッサが、オフセットが不要であり、参照信号の修正も必要ないことを計算する。従って、累積器は、標準的な相関器の動作を進めることができる。すなわち、混合器604及び606において、未修正の参照信号を受信した測位信号と混合して混合信号を生成し、次にコード参照信号と混合し、その後、累積器622及び累積器624において累積する。第2のR-スロットに関しては、プロセッサが、180度の位相オフセットが必要であることを計算する。第2のR-スロットが開始して、要素704からの測位信号が受信されると、現在のキャリア参照信号の位相値にオフセットを適用して修正済み参照信号を生成する。この位相オフセットは、R-スロットの継続期間にわたってキャリアNCOの値に継続的に適用される。この修正済み参照信号を受信した測位信号と混合して混合信号を生成し、次にコード参照信号と混合し、その後、累積器622及び累積器624において第1のR-スロットの値とともに累積して累積信号を生成する。従って、これらの2つのR-スロットは、累積プロセスにおいてともに加算され、従って積分期間の最後の累積値はエンドファイアビームを表す。なお、キャリアNCO608によって合成されるキャリア参照信号は、積分期間中には変化せず、積分期間の最後のキャリアロックループ614によってのみ更新される。本明細書で説明した実施形態では、積分期間の継続期間全体にわたり、累積器において累積信号が生成される。しかしながら、他の実施形態では、各R-スロットが独自の個別の累積器において累積され、最低累積器数は、最低限必要なR-スロットの数に相当する。これらの実施形態では、個々の累積器において信号を組み合わせることによって累積信号が得られる。説明した実施形態では、積分期間内のいかなる時点でも、1つの要素しか第1の状態にすることができない。従って、要素704が第1の状態に切り替わると同時に、要素702は第2の状態に切り替わる。混合信号は、コードロックループ626を通過した後、累積器622及び624において積分されて累積信号を生成する。信号の操作は連続的に行われるので、実際には、混合信号の積分は、積分期間にわたって無数の修正信号を加算したものである。従って、この累積信号は、所望の方向に形成される新たなビームを表す。利点、用途及び利用上述したように、アンテナアレイ及び切り替え回路が測位ユニット装置に結合される一方で、物理的に分離された測位受信機が、受信機の位置を特定するために必要なPVT解決策を実行する。送信アンテナアレイの要素を第1の状態に切り替えるシーケンスは予め決まっており、送信アンテナアレイのタイプ及び配向は分かっており、測位受信機の位置を特定することもできるので、各相関器チャネルにおいて形成されるビームを測位受信機に向けて、測位受信機が受信する入力信号の利得を最大化する一方で他の方向からの信号を減衰させ、従ってマルチパスの影響を軽減することができる。GPSなどの最新の測位技術は、3つ又は4つの測位信号に直接アクセスする環境では良好に機能する。しかしながら、マルチパスの蔓延に起因して、既存のシステムは、閉環境ではそれほど有用ではない。マルチパスを制限する1つの解決策は、アンテナアレイを使用してビームを形成することによるものである。PCT/AU2010/000839号に記載されるように、測位受信機にアンテナアレイが結合して、測位ユニット装置から送信される測位信号を単純な全方向性アンテナを介して受信するためにビームを形成する。本明細書では、2つのさらなる測位ネットワークトポロジについて説明する。1測位ユニット装置に結合されたアンテナアレイを使用して、測位受信機に向く遠隔ビームを形成し、この測位受信機が、単純な全方向性アンテナを使用して信号を受信すること。2測位ユニット装置及び測位受信機の両方に結合されたアンテナアレイを使用して、図3に示すような合成ビームを生成すること。いくつかの実施形態では、これらの2つのさらなるトポロジを組み合わせて、拡張可能な測位システムを提供する。例えば、本発明による、ビームを形成するように構成されたアンテナアレイに測位ユニット装置が結合されていれば、測位受信機をセルラ電話機又は携帯電話機などのポータブル装置に統合すべき場合に、この測位受信機が単純な全方向性アンテナを利用することができる。より正確な測位解決策が必要な場合、又は測位ユニット装置が好適なアンテナアレイを備えていない環境では、外部アンテナアレイを、測位用途のためのポータブル装置への後付け装置として構成することができる。このような外部アンテナアレイは、必要な測位解決策の精度に応じて、また測位ネットワーク内の測位ユニット装置に結合されるアンテナアレイのサイズ及びタイプを考慮して、そのサイズを変化させることができる。ビームの密度は、要素数、従ってアンテナアレイの物理的サイズに比例する。従って、測位ユニット装置に結合されたアンテナアレイが大きなものである場合、測位受信機に結合されるアンテナアレイを、これに比例して小さくすることができ、逆もまた同様である。具体的な例を参照しながら本発明を説明したが、当業者であれば、他の多くの形で本発明を具体化できると理解するであろう。以下の特許請求の範囲及び本明細書の記載では、備えるcomprising、comprisedof、whichcomprisesという用語は、いずれもその後に続く要素/機能を少なくとも含むことを意味し、その他のものを除外しない制約のない用語である。従って、備えるという用語は、特許請求の範囲で使用する場合、その後に示す手段、要素又はステップへの限定を示すと解釈すべきではない。例えば、A及びBを備える装置という表現の範囲を、要素A及びBのみから成る装置に限定すべきではない。さらに、含むincluding、whichincludes、thatincludesという用語を本明細書で使用している場合、これらも、この用語に続く要素/機能を少なくとも含むことを意味し、その他のものを除外しない制約のない用語である。従って、含むは備えると同義であり同じ意味である。"