申请/专利权人:中电海康集团有限公司
申请日:2021-05-28
公开(公告)日:2023-05-16
公开(公告)号:CN113518309B
主分类号:H04W4/02
分类号:H04W4/02;H04W4/021;H04W4/33;H04W56/00;H04J3/06
优先权:
专利状态码:有效-授权
法律状态:2023.05.16#授权;2021.12.10#实质审查的生效;2021.10.19#公开
摘要:本发明公开了一种用于超宽带室内定位的TDOA估算方法和系统,方法包括接收来自主从基站发送的时间戳和序列号,计算主基站和从基站对于前一次和后一次同步帧信号的时间差,计算主基站和从基站之间的时钟频率差,得到从基站和主基站针对同一定位帧信号的TDOA值,根据三角形三边关系定理判断计算得到的TDOA值是否异常,剔除异常的TDOA值,保留正常的TDOA值,完成主从基站对待定位节点发送的定位帧信号的TDOA估算。本发明无需改变基站时钟计数运行方式,实现主从基站间高效率、高精度的TDOA估算。
主权项:1.一种用于超宽带室内定位的TDOA估算方法,其特征在于,所述用于超宽带室内定位的TDOA估算方法,包括:步骤1、接收来自主基站发送的同步帧序列号、定位帧序列号、时间戳TXCCP01、TXCCP02和BLINK0,以及从基站发送的同步帧序列号、定位帧序列号、时间戳RXCCP11、RXCCP12和BLINK1;其中时间戳TXCCP01为主基站前一次发送包含同步帧序列号的同步帧信号给从基站时记录的发送时间戳,时间戳TXCCP02为主基站后一次发送包含同步帧序列号的同步帧信号给从基站时记录的发送时间戳,并且时间戳TXCCP01和TXCCP02之间的时间间隔为Δt0,时间戳BLINK0为主基站接收待定位节点发送的包含定位帧序列号的定位帧信号时记录的接收时间戳,时间戳RXCCP11为从基站接收到主基站前一次发送的同步帧信号时记录的接收时间戳,时间戳RXCCP12为从基站接收到主基站后一次发送的同步帧信号时记录的接收时间戳,时间戳BLINK1为从基站接收待定位节点发送的包含定位帧序列号的定位帧信号时记录的接收时间戳,并且时间戳BLINK0和BLINK1对应于定位帧序列号相同的同一定位帧信号;步骤2、根据接收的时间戳、序列号以及已知的基站坐标计算主从基站对于定位帧序列号相同的同一定位帧信号的TDOA值,包括:步骤2.1、计算主基站和从基站对于前一次和后一次同步帧信号的时间差为:μ1=RXCCP11-TXCCP01-T0-1μ2=RXCCP12-TXCCP02-T0-1式中,μ1表示对于前一次同步帧信号主从基站的时间差、μ2表示对于后一次同步帧信号主从基站的时间差,T0-1表示同步帧信号从主基站到从基站的飞行时间,即D0-1表示主基站与从基站之间的距离,根据基站坐标计算可得,c表示光速;步骤2.2、计算主基站和从基站之间的时钟频率差为: 式中,Δt1为时间戳RXCCP11和RXCCP12之间的时间间隔;步骤2.3、得到从基站和主基站针对同一定位帧信号的TDOA值如下: 式中,TDOA1-0为从基站和主基站针对同一定位帧信号的TDOA值,BLINK1-RXCCP11′表示从基站时钟体系下的时间BLINK1-RXCCP11转换到主基站时钟体系下对应的时间;步骤2.4根据三角形三边关系定理判断计算得到的TDOA值是否异常,剔除异常的TDOA值,保留正常的TDOA值,完成主从基站对待定位节点发送的定位帧信号的TDOA估算。
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