一种室内定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种室内定位方法及装置，通过发射天线发射最优频率序列，使得零差接收器可根据所获取的第二谐波信号以及所接收的最优频率序列进行相位检测以获取所述第二谐波信号的相位，并根据所述第二谐波信号的相位以及所述最优频率序列的周整数，分别获取所述无源电子标签相对各对所述接收天线的差分距离，最后利用非线性共轭梯度算法确定所述无源电子标签的空间位置。通过上述方法可降低环境的多径效应的影响，实现高精度定位，本发明专利技术在室内环境的三维定位误差平均为10cm。

【技术实现步骤摘要】
一种室内定位方法及装置
本专利技术涉及一种室内定位方法及装置。
技术介绍
目前对于室内定位方法，比较常见的是基于射频识别定位方法，其包括RFID、wifi、蓝牙等定位方法，主要是根据接收到信号强度计算接收器和发射器间的距离实现室内定位，但由于受到环境的多径效应的影响往往测距变化较大，使得定位精度较低，这些方法的定位误差往往为60cm～120cm。如何减少环境对室内定位的干扰成为物联网行业急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术优选实施例的主要目的是提供一种室内定位方法，旨在降低了的多径效应的影响，实现高精度定位。本专利技术实施例公开了一种室内定位方法，该室内定位方法包括如下步骤：发射天线向无源电子标签发送查询信号；至少3个接收天线接收所述无源电子标签响应所述查询信号所发送的第一谐波信号；零差接收器将接收的所述接收天线响应所述第一谐波信号所发送的第二谐波信号转换成基带信号，并根据所述基带信号和所接收的所述发射天线发送的最优频率序列进行相位检测以获取所述第二谐波信号的相位；启发式多频连续波测距模块，根据预设规则获取所述最优频率序列的周整数，并根据接收的所述第二谐波信号的相位以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位方法，其特征在于，该室内定位方法包括如下步骤：发射天线向无源电子标签发送查询信号；至少3个接收天线接收所述无源电子标签响应所述查询信号所发送的第一谐波信号；零差接收器将接收的所述接收天线响应所述第一谐波信号所发送的第二谐波信号转换成基带信号，并根据所述基带信号和所接收的所述发射天线发送的最优频率序列进行相位检测以获取所述第二谐波信号的相位；启发式多频连续波测距模块，根据预设规则获取所述最优频率序列的周整数，并根据接收的所述第二谐波信号的相位以及所获取的所述最优频率序列的周整数，分别获取所述无源电子标签相对各对所述接收天线的差分距离dmn，其中m,n∈(1,2,3,4……)；空间位置...

【技术特征摘要】
1.一种室内定位方法，其特征在于，该室内定位方法包括如下步骤：发射天线向无源电子标签发送查询信号；至少3个接收天线接收所述无源电子标签响应所述查询信号所发送的第一谐波信号；零差接收器将接收的所述接收天线响应所述第一谐波信号所发送的第二谐波信号转换成基带信号，并根据所述基带信号和所接收的所述发射天线发送的最优频率序列进行相位检测以获取所述第二谐波信号的相位；启发式多频连续波测距模块，根据预设规则获取所述最优频率序列的周整数，并根据接收的所述第二谐波信号的相位以及所获取的所述最优频率序列的周整数，分别获取所述无源电子标签相对各对所述接收天线的差分距离dmn，其中m,n∈(1,2,3,4……)；空间位置确定模块，根据所接收的所述启发式多频连续波测距模块发送的所述无源电子标签相对各对所述接收天线的差分距离dmn，利用非线性共轭梯度算法确定所述无源电子标签的空间位置。2.如权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述最优频率序列的获取包括如下步骤：建立相位误差容忍模型，Δθmax<T(f,R)，对于任意频率信号都满足于Δθk<＝Δθmax；其中，Δθmax为该任意频率中某一频率的谐波信号所得的最大相位测量误差，Δθk为第k频率的谐波信号对应的谐波的相位测量值，其中对于任意l,k∈[1,K]，式子成立的约束条件为其中，l,k∈[1,K]为k个频率序列中任意频率信号的下标序号；表示在对于任意频率l,k∈[1,K]信号中，取对应谐波的相位误差的最大值；R为室内测量距离，λk为对应第k频率信号的波长，利用遗传算法中随机选择任意k个频率为f＝(f1,f2,...,fk)；根据所建立的相位误差容忍模型，获取相位误差容忍值的范围，其中，BW％＝2(fmax-fmin)/(fmax+fmin)为操作带宽百分比，fmax＝max{f,f∈F}为利用遗传算法中随机选择任意k个频率中的最大频率，fmin＝min{f,f∈F}为利用遗传算法中随机选择任意k个频率中的最小频率，F为发射天线的操作带宽；利用遗传算法，在发射天线的操作带宽中产生的可用的一系列连续的频率中选取相位误差容忍最大的最优频率序列。3.如权利要求2所述的室内定位方法，其特征在于，所述遗传算法至少为交叉算法、变异算法和选择算法中的一种。4.如权利要求3所述的室内定位方法，其特征在于，根据预设规则获取所述最优频率序列的周整数的步骤具体包括如下步骤：获取所述最优频率序列的周整数，其中round为取最大整数函数，(θ1,θ2,..,θk)为最优频率序列的谐波信号的相位值，λ1,λ2,..,λk为最优频率序列的波长，且λ1＞λ2＞...＞λk；判断所述最优频率序列的周整数是否满足以下公式：其中，如果满足，则计算所述最优频率序列的周整数n＝(n1,n2,...,nk)如果不满足，则重新设置相位误差阈值Φ＝τΦ，τ＞1的常数。5.如权利要求4所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据接收的所述第二谐波信号的相位以及所获取的所述最优频率序列的周整数，分别获取所述无源电子标签相对各对所述接收天线的差分距离dmn，其中m,n∈(1,2,3,4……)的具体步骤为：第k个频率的第二谐波信号在接收天线m，n间差分距离为该差分距离应满足R为室内距离，θk第k频率的第二谐波信号的相位，λk，nk分别为最优频率序列中第k频率所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅勃，
申请(专利权)人：深圳市西博泰科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44