[發明專利]一種基于到達時間和到達角度的定位方法

在審

• 申請號: 201711051079.0
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN109725288A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 吳克利;韋大成;范海軍;林浩;洪榮鴻
• 申請（專利權）人: 香港中文大學深圳研究院
• 主分類號: G01S5/04
• 分類號: G01S5/04;G01S5/06
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種基于到達時間和到達角度的定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、接收機接收發射機發出的信號，并檢測所述信號的功率，根據所述功率獲取所述發射機的來波角度；

S2、所述接收機接收所述發射機發出的超寬帶信號，并檢測所述超寬帶信號的傳輸時延，根據所述傳輸時延計算出所述接收機與所述發射機之間的距離；

S3、根據步驟S1中所述的來波角度與步驟S2中所述的距離確定所述發射機的所在位置。

2.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述信號與所述超寬帶信號由同一個所述接收機接收。

3.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，在步驟S1中，所述接收機采用相控陣接收所述發射機發出的信號。

4.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，在步驟S1中，所述來波角度是根據最大的兩個相鄰波束的所述功率的差值求出。

5.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，在步驟S1中所述信號包括單頻信號或調制信號或超寬帶信號。

6.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述接收機包括陣列天線，通過結合所述陣列天線及檢測到的所述信號的功率確定所述來波角度。

7.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，在步驟S2中，所述傳輸時延的時間計算方法包括：

T1、所述發射機發送TOA握手信號，所述接收機收到所述TOA握手信號后發送TOA確認信號；

T2、所述發射機收到步驟T1中所述TOA確認信號并發送第一次TOA檢測信號，且記錄發送時刻為T_SP；

T3、所述接收機收到步驟T2中所述第一次TOA檢測信號，記錄收到時刻為T_RP，并發送回復信號，且記錄發送時刻為T_SR；

T4、所述發射機收到步驟T3中所述回復信號，記錄收到時刻為T_RR，并發送最終TOA檢測信號，且記錄發送時刻為T_SF，之后接收機收到所述最終TOA檢測信號，記錄收到時刻為T_RF；所述最終TOA檢測信號包括T_SP、T_RR和T_SF的信息，所述傳輸時延的時間TOF＝(2T_RR-T_SP-2T_SR+T_RP+T_RF-T_SF)/4。

8.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，在步驟S2中所述距離D＝TOF×c，其中D為所述距離，TOF為所述傳輸時延的時間，c為光速。

9.一種采用權利要求1-8任一所述方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

發射機，用來發射信號；

接收機，用來接收所述信號；

微控制器，用來對所述發射機與所述接收機進行通信協議控制。

10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述發射機包括超寬帶信號發射機，所述接收機包括超寬帶信號接收機。