测量两个基站所在位置间距离的方法技术

本发明专利技术公开了一种测量基站间距离的方法、装置、设备以及基于该测距方法的定位系统。所述方法包括利用同步信号触发第一计时模块开始计时且触发测距信号发射模块发射测距信号；利用同步信号触发第二计时模块开始计时；利用测距信号触发第一计时模块和第二计时模块停止计时；以及利用第一计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔、第二计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔获得第一基站和第二基站之间距离。本发明专利技术还公开了定位系统中利用基站间距离建立坐标系的方法。根据本发明专利技术公开的技术方案，可以节约测量的人力物力成本，提高定位精度。

Method for measuring distance between two base stations

The invention discloses a method, a device and a device for measuring the distance between the base stations and a positioning system based on the ranging method. The method includes the first trigger timing module start timing and trigger ranging signal transmitting module transmit range signals using synchronous signal; second trigger timing module timing using synchronous signal; the first trigger timing module timing module and second stop using the ranging signal; and the first timing module from the synchronous signal is triggered to start timing to be ranging signal trigger stop timing intervals, second timing module from start timing synchronization signal to be ranging signal trigger stop timing time interval between the first and second base station. The invention also discloses a method for establishing a coordinate system by using the distance between the base stations in the positioning system. According to the technical proposal disclosed by the invention, the manpower and material cost of measurement can be saved, and the positioning accuracy can be improved.

【技术实现步骤摘要】
测量两个基站所在位置间距离的方法
本公开涉及无线通信，更具体地，本公开涉及测距和定位领域。
技术介绍
短距离、高精度无线室内定位技术在城市密集区域和室内封闭空间应用非常广泛。室内定位系统通常需要在待定位区域布设基站，以定位待定位区域中的目标位置。现有室内定位技术中常用的定位算法有到达时间TOA定位及到达时间差TDOA定位等，上述算法在解算目标位置的过程中，都需要利用基站基于某个特定坐标系的坐标位置，从而解算目标相对于该特定坐标系的位置。这就需要定位系统在进行定位之前，预先建立坐标系，并测量各基站在该坐标系中的坐标。现有的建立坐标系以及测量基站位置的方法多采用借助全站仪、激光测距仪等测量仪器进行人工测量的方式。人工测量的方式耗费的人力成本巨大，且受限于基站的布设环境，此外，由于仪器的测量误差、人为误差等影响，此种方法测量基站位置的精度较差。基站位置的准确度，会严重影响对目标的进行定位时的准确度。因此，人工测量基站位置的方法无法满足高精度、高准确度的室内定位系统。因此，研究低人力成本、高准确度的建立坐标系以及测量基站位置的方法成为了本领域研究人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术公开了一种测量第一基站所在位置和第二基站所在位置之间距离的方法，其中，第一基站包括第一计时模块和测距信号发射模块，第二基站包括第二计时模块。该方法包括：利用同步信号触发第一计时模块开始计时且触发测距信号发射模块发射测距信号，其中，测距信号发射模块具有发射测距信号的响应时间；利用同步信号触发第二计时模块开始计时；利用测距信号触发第一计时模块和第二计时模块停止计时；以及利用第一计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔、第二计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔获得第一基站所在位置和第二基站所在位置之间距离。本专利技术的有益效果是，利用测距信号触发计时模块停止计时，获取测距信号发射模块发射测距信号的响应时间，并将此响应时间用于解算两个基站所在位置间的距离，可以得到高精度、高准确度的测距结果。附图说明图1给出依据本专利技术一种实施例的距离获取设备100的示意图；图2给出依据本专利技术一种实施例的测距装置200的示意图；图3给出图2所示实施例中基站BS1的一种内部结构300示意图；图4给出图2所示实施例中基站BS1的另一种内部结构400示意图；图5给出依据本专利技术一种实施例的基站间测距方法500的流程图；图6给出图5所示测距方法500的工作时序示意图；图7给出依据本专利技术一种实施例的定位系统700的示意图；图8给出依据本专利技术一种实施例的坐标系建立方法800的示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。图1给出依据本专利技术一种实施例的距离获取设备100的示意图。如图1所示，该距离获取设备100示例性地包括测距装置、同步控制器SC以及信息处理器CP，其中测距装置包括基站BS1和基站BS2。在一个实施例中，所述基站BS1和基站BS2是地理上固定的。同步控制器SC分别向基站BS1和BS2传送同步信号SYN。在一个实施例中同步控制器SC通过有线线路LIN1和LIN2连接基站BS1和基站BS2，以向基站BS1和基站BS2传输同步信号SYN。所述同步信号SYN可以为同一信号分成的两路信号，也可以为具有已知时间关系的不同信号。有线线路的类型可以根据同步信号SYN的类型决定，例如，同步信号SYN为光信号，则有线线路为光纤；同步信号SYN为数字信号，则有线线路为网线；同步信号SYN为超宽带信号，则有线线路为同轴线或双绞线。距离获取设备100可以根据有线线路的长度确定同步信号SYN在有线线路中的传输时间，进而得出同步信号SYN到达基站BS1和BS2的时刻。在另一个实施例中，同步信号SYN在有线线路中的传输时间也可以不通过有线线路的长度来确定，而是同步控制器SC向基站发射同步信号SYN后，基站与此同时，或者间隔一个系统预设的延迟时间，向同步控制器SC发射回传信号，同步控制器SC通过记录发射同步信号SYN的时刻和接收到回传信号的时刻，以及系统预设的延迟时间来确定同步信号SYN在有线线路的传输时间，进而得出同步信号SYN到达基站BS1和BS2的时刻。基站BS1接收到同步信号SYN后向基站BS2发射测距信号，所述测距信号可以为超宽带信号。信息处理器CP利用基站BS1发射测距信号的时刻、基站BS2接收测距信号的时刻以及测距信号在空间中的传播速度，来确定基站BS1和基站BS2间的距离。本领域技术人员应当明白，两个基站间的距离可以理解为两个基站所在位置间的距离，且所述信息处理器CP为功能性模块，其可集成到基站BS1、BS2或同步控制器SC中，也可单独设立。图2给出依据本专利技术一种实施例的测距装置200的示意图，测距装置200示例性地包括基站BS1和基站BS2。在一个实施例中，所述基站BS1和基站BS2是地理上固定的。其中，基站BS1包括测距信号发射模块201、第一计时模块202、多端口模块203以及第一天线204；基站BS2包括第二计时模块205以及第二天线206。在一个实施例中基站BS1和基站BS2通过有线线路接收同步信号SYN。基站BS1的测距信号发射模块201通过内部连接线路L1接收同步信号SYN，并在同步信号SYN的触发下产生测距信号Si；基站BS1的第一计时模块202通过内部连接线路L2接收同步信号SYN，并在同步信号SYN的触发下开始计时。测距信号发射模块201产生的测距信号Si通过内部连接线路L3传输至多端口模块203。所述多端口模块203包括1端口、2端口和3端口，1端口通过内部连接线路L3与测距信号发射模块201相连接，2端口通过内部连接线路L4与第一天线204相连接，3端口通过内部连接线路L5与第一计时模块202相连接。多端口模块203将从1端口接收到的测距信号Si分成两路，一路从2端口经内部连接线路L4传输至第一天线204，并发射至基站BS2；一路从3端口经内部连接线路L5传输至第一计时模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量第一基站所在位置和第二基站所在位置之间距离的方法，其中，第一基站包括第一计时模块和测距信号发射模块，第二基站包括第二计时模块，所述方法包括：利用同步信号触发第一计时模块开始计时且触发测距信号发射模块发射测距信号，其中，测距信号发射模块具有发射测距信号的响应时间；利用同步信号触发第二计时模块开始计时；利用测距信号触发第一计时模块和第二计时模块停止计时；以及利用第一计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔、第二计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔获得第一基站所在位置和第二基站所在位置之间距离。

【技术特征摘要】
1.一种测量第一基站所在位置和第二基站所在位置之间距离的方法，其中，第一基站包括第一计时模块和测距信号发射模块，第二基站包括第二计时模块，所述方法包括：利用同步信号触发第一计时模块开始计时且触发测距信号发射模块发射测距信号，其中，测距信号发射模块具有发射测距信号的响应时间；利用同步信号触发第二计时模块开始计时；利用测距信号触发第一计时模块和第二计时模块停止计时；以及利用第一计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔、第二计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔获得第一基站所在位置和第二基站所在位置之间距离。2.如权利要求1所述的方法，其中，获得第一基站所在位置和第二基站所在位置之间距离的步骤包括：利用第一计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔来获得响应时间；利用第二计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔减去响应时间来获得测距信号在第一基站所在位置和第二基站所在位置间传播的时间；以及利用测距信号在第一基站所在位置和第二基站所在位置间传播的时间和速度来获得第一基站所在位置和第二基站所在位置间的距离。3.如权利要求2所述的方法，其中，获得响应时间的步骤包括利用第一计时模块从被同步信号触发开始计时到被测距信号触发停止计时的时间间隔减去测距信号从测距信号发射模块传输至第一计时模块的线路传输时间并减去同步信号触发测距信号发射模块发射测距信号和同步信号触发第一计时模块开始计时的时刻的差值。4.如权利要求2所述的方法，其中，第一基站还包括第一天线，第二基站还包括第二天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓章，袁韬韬，陈跃东，吴小伟，张晨曦，李飞雪，
申请(专利权)人：四川中电昆辰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51