[實(shí)用新型]兩點(diǎn)間距離測(cè)量的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220581393.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN203119938U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林豪;王茜;符運(yùn)生;陳曉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 樂鑫信息科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/26
• 分類號(hào): H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 徐雯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及基于IEEE802.11中OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)的WiFi通信領(lǐng)域，特別涉及其中一種兩點(diǎn)間距離測(cè)量的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

距離測(cè)量作為實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)，被廣泛的應(yīng)用在實(shí)際系統(tǒng)中，如GPS定位等。傳統(tǒng)的距離測(cè)量必須基于一個(gè)精確的衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)（如GPS）或一個(gè)超寬帶系統(tǒng)（如IEEE802.15.4a）：其中，GPS通過測(cè)量4個(gè)以上衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)到達(dá)本地的時(shí)間差來完成定位；IEEE.15.4a可通過脈沖序列相關(guān)得到無線信號(hào)的傳播時(shí)間，從而計(jì)算出兩點(diǎn)的距離。

雖然這些傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)能夠滿足很多應(yīng)用的要求，但是也存在明顯的不足：GPS因?yàn)橐邮苄l(wèi)星信號(hào)，其在室內(nèi)應(yīng)用會(huì)受到限制；IEEE802.15.4a的傳輸距離僅有幾米，無法滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求，并且IEEE802.15.4a未進(jìn)入大規(guī)模商用，成本過高。而在很多的實(shí)際應(yīng)用中，用戶希望用較低的成本獲得一定范圍的定位信息，例如在大型商場(chǎng)或超市中定位人或商品，則上述兩種現(xiàn)有技術(shù)都無法滿足這一需求。

IEEE802.11是無線局域網(wǎng)(也稱WiFi）的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11中的OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)包括IEEE802.11a、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11p（及其后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11ac等）。

目前，WiFi熱點(diǎn)在大中城市中已經(jīng)廣泛設(shè)置。WiFi技術(shù)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，其應(yīng)用已從個(gè)人電腦擴(kuò)展到各種手持電子設(shè)備中：手機(jī)、平板電腦，數(shù)碼相機(jī)、手持游戲機(jī)等。利用WiFi來定位可實(shí)現(xiàn)低成本的1米到幾百米的定位。

另外，無線耳機(jī)目前主要以藍(lán)牙技術(shù)為主，但是WiFi耳機(jī)以其低功耗，傳輸速率快，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)勢(shì)引起了世人的廣泛關(guān)注。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是在通用的IEEE802.11a/g/n/p（及其后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11ac等）系統(tǒng)基礎(chǔ)上，加入必要的硬件和算法，從而提供一種低成本的能夠支持兩點(diǎn)間距離測(cè)量的系統(tǒng)；并且，本實(shí)用新型還將該系統(tǒng)應(yīng)用到WiFi耳機(jī)與其他WiFi通信設(shè)備（例如計(jì)算機(jī)PC，手機(jī)，平板電腦PAD等）之間的交互，當(dāng)兩者之間的距離超出設(shè)定范圍后，發(fā)出聲音、閃爍和/或振動(dòng)提示，起到防丟失的功能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種兩點(diǎn)間距離測(cè)量系統(tǒng)，基于IEEE802.11中正交頻分復(fù)用技術(shù)對(duì)AB兩點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測(cè)量，所述兩點(diǎn)間距離測(cè)量系統(tǒng)，包含分別布置在A點(diǎn)和B點(diǎn)能夠進(jìn)行交互的WiFi通信模塊；

A點(diǎn)和B點(diǎn)的WiFi通信模塊中各自設(shè)置有：發(fā)射器、接收器、計(jì)算信道估計(jì)斜率的模塊，定時(shí)器，及運(yùn)算器的硬件裝置；其中，

A點(diǎn)的發(fā)射器能夠向B點(diǎn)的接收器，發(fā)送一個(gè)已知內(nèi)容的第一數(shù)據(jù)包，該第一數(shù)據(jù)包中設(shè)有一個(gè)第一約定OFDM符號(hào)；?在接收第一數(shù)據(jù)包后，B點(diǎn)的發(fā)射器能夠向A點(diǎn)的接收器，發(fā)送一個(gè)已知內(nèi)容的第二數(shù)據(jù)包，該第二數(shù)據(jù)包中設(shè)有一個(gè)第二約定OFDM符號(hào)；

A點(diǎn)的計(jì)算信道估計(jì)斜率的模塊，能夠在接收第二數(shù)據(jù)包后，輸出第二約定OFDM符號(hào)中FFT輸入信號(hào)窗口起始位置到保護(hù)間隔與本征符號(hào)的交界點(diǎn)之間的時(shí)間差dtA；

A點(diǎn)的定時(shí)器能夠輸出一個(gè)第一時(shí)間TA，所述第一時(shí)間TA從第一數(shù)據(jù)包的第一約定OFDM符號(hào)的保護(hù)間隔與本征符號(hào)的交界點(diǎn)開始，延續(xù)到第二數(shù)據(jù)包的第二約定OFDM符號(hào)的FFT輸入信號(hào)窗口起始位置為止；

B點(diǎn)的計(jì)算信道估計(jì)斜率的模塊，能夠在接收第一數(shù)據(jù)包后，輸出第一約定OFDM符號(hào)中FFT輸入信號(hào)窗口起始位置到保護(hù)間隔與本征符號(hào)的交界點(diǎn)之間的時(shí)間差dtB；

B點(diǎn)的定時(shí)器能夠輸出一個(gè)第二時(shí)間TB，所述第二時(shí)間TB從第一數(shù)據(jù)包的第一約定OFDM符號(hào)的FFT輸入信號(hào)窗口起始位置開始，延續(xù)到第二數(shù)據(jù)包的第二約定OFDM符號(hào)的保護(hù)間隔與本征符號(hào)的交界點(diǎn)為止；

A點(diǎn)或B點(diǎn)的運(yùn)算器，能夠根據(jù)第二約定OFDM符號(hào)的時(shí)間差dtA、第一時(shí)間TA、第一約定OFDM符號(hào)的時(shí)間差dtB和第二時(shí)間TB，以設(shè)定的公式：AB間的距離=光速×（TA-TB+dtA+dtB）/2，計(jì)算得出AB兩點(diǎn)之間的距離，其中參數(shù)???????????????????????????????????????????????是A點(diǎn)與B點(diǎn)間因距離而發(fā)生的傳輸延時(shí)，=AB間距離/光速。

優(yōu)選的，所述計(jì)算信道估計(jì)斜率的模塊，是WiFi芯片中能夠?qū)⒔邮諗?shù)據(jù)包時(shí)計(jì)算的所述時(shí)間差dt進(jìn)一步保存并輸出的信道估計(jì)模塊。