[發明專利]一種多頻率無線定位方法

無效

• 申請號: 201310042397.6
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103176162A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 徐坤;李建強;陳皓;于雪梅;戴一堂;尹飛飛
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01S1/00
• 分類號: G01S1/00;G01S5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及無線定位技術領域，特別涉及一種多頻率無線定位方法。

背景技術

無線定位是用于人員及物品管理的重要技術，目前無線定位尤其是室內定位主要是通過測量接收信號強度來實現的。基于接收信號強度的定位主要分為以下兩種：

一是三點定位法，即通過移動設備和三個天線的無線信號交流來確定移動設備所處的位置。移動設備發射無線信號，由于移動設備距離三個天線的距離不同，因此三個天線接收到的來自移動設備的信號強度不同。根據接收到的信號強度，利用無線信號空間傳播損耗公式（式1）可以計算出移動設備離三個天線的距離，用這三個距離就可以實現移動設備的定位。（圖1）目前移動基站定位和WiFi定位都是用這種方法。

L=32.45+20lgf+20lgd????????（1）

式中，L為無線信號空間損耗（單位dB），f為無線信號頻率（單位GHz），d為移動設備與接收設備之間的距離（單位m）。

這種定位的缺點在于，由于計算距離的公式是基于自由空間模型的，沒有考慮到無線信號傳輸過程中遮擋物帶來的額外損耗。尤其在室內環境中墻壁等遮擋物普遍存在，這將導致距離計算結果的不準確，進而影響到定位精度。

第二種是基于參考標簽的最鄰近定位法。這種方法需要在環境中按照一定的方式布置一定數目位置已知的參考標簽作為定位的基準，通過比較天線測得移動設備信號強度與天線測得參考標簽信號強度的相對大小來對移動設備進行定位。參考標簽和移動設備處于同樣的環境中，可以有效抵消環境因素的影響。

這種方法的缺陷是為提高定位精度需要布置大量參考標簽，而且對不同的環境需要重新布置參考標簽，不具備普遍適用性。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提供一種多頻率無線定位方法，盡量降低障礙物對定位的影響，提高定位精度。

（二）技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種多頻率無線定位方法，其特征是，該方法包括以下步驟：

S1：移動設備發送至少兩種不同頻率的無線信號；

S2：接收設備接收所述無線信號并發送給信號處理器；

S3：所述信號處理器對所述無線信號進行處理，進而得到所述移動設備與所述接收設備之間的距離。

所述無線信號之間的頻率差至少為500MHz。

所述步驟S3具體為：

所述信號處理器根據所述無線信號的功率損耗和無線信號的自由空間傳輸距離的關系公式計算無線信號的自由空間傳輸距離，進而得到所述移動設備與所述接收設備之間的距離。

所述無線信號的功率損耗和無線信號的自由空間傳輸距離的關系公式為：

L=32.45+20lgf+20lgd+αw

其中：

L為無線信號的功率損耗；

f為無線信號的頻率；

d為無線信號的自由空間傳輸距離；

α為遮擋物對無線信號的衰減系數；

w為遮擋物的厚度。

所述L的值為所述移動設備的發射功率和所述接收設備的接收功率之差。

所述α的計算公式為：

α=0.546×fμϵ′2[1+(ϵ′′/ϵ′)2-1]]]>

其中：

μ為遮擋物的磁導率；

ε′為介電常數ε的實部；

ε″為介電常數ε的虛部。

（三）有益效果