[發明專利]基于調頻連續波的多基站超寬帶定位方法

有效

• 申請號: 202010314494.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111212476B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 陳文曉;吳極;董宗宇
• 申請（專利權）人: 杭州優智聯科技有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S5/12
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

本發明公開了一種基于調頻連續波的多基站超寬帶定位方法，移動標簽發送調頻連續波，各基站接收到移動標簽發送的信號后，對任意兩個基站接收的信號進行處理得到兩基站接收的信號的頻率差，進而可計算出移動標簽到兩基站間的距離差；然后根據雙曲線定位原理，結合最小二乘法和卡爾曼濾波的融合算法，最終達到對移動標簽精確定位的目的。本發明能夠提高定位精度，無論是從幾何原理還是融合算法實現都比較簡單。

技術領域

本發明涉及基站定位系統領域，具體是一種基于調頻連續波的多基站超寬帶定位方法。

背景技術

基站超寬帶（UWB）定位系統中一般包含多個基站，其通過各個基站接收移動標簽所發送的信號，然后利用TOA、TDOA、AOA等算法進行定位測距。而現有的TOA、TDOA、AOA等算法普遍需要涉及時間參數，對各個基站的時鐘同步要求高，并且無法避免延遲所帶來的誤差，導致定位精度不高的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于調頻連續波的多基站超寬帶定位方法，以解決現有技術定位算法由于對時鐘同步要求高、無法避免延遲導致的定位精度差的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

基于調頻連續波的多基站超寬帶定位方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）、令移動標簽向多基站超寬帶定位系統發送調頻連續波信號，多基站超寬帶定位系統中由M個基站分別各自接收調頻連續波信號，其中 M≥3；

（2）、根據M個基站中任意兩個基站所接收的信號之間差頻信號的頻率f₀，計算得到移動標簽到任意兩個基站的距離差；

（3）、基于雙曲線定位原理，并采用基于最小二乘法和卡爾曼濾波的融合算法來融合多個基站的信息，以得到定位標簽的位置，具體過程如下：

（3.1）、在M個基站中以其中一個基站為參考基站，參考基站設為BS₁，參考基站BS₁的坐標為(x₁,y₁)，其余基站設為BS_i，i=2、3…M，基站BS_i的位置坐標為(x_i,y_i)；移動標簽設為MS，移動標簽MS的位置坐標為(x,y)；d_i為基站BS_i和移動標簽MS之間的距離，則有；d₁為參考基站BS₁和移動標簽MS之間的距離，則有；

則移動標簽MS到基站BS_i、參考基站BS₁的距離差d_i,1方程為：

，

其中移動標簽MS到基站BS_i、參考基站BS₁的距離差d_i,1的具體數值可根據步驟（2）求得，對于M個基站除去參考基站后共得到M-1個距離差d_i,1的方程；