基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案技术方案

本发明专利技术公开一种基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案。定位系统包括标签、接收机、时间基准站及定位引擎。接收机、时间基准站的位置已知，时间基准站周期性发送时钟参考数据包，记下数据包发射时间传给定位引擎；接收机接收到时间参考数据包，记下接收时间传给定位引擎。定位引擎根据时钟参考数据包的发送时间、接收时间以及时间基准站与接收机间的距离得到接收机和时间基准站的时间偏差。通过多次时钟参考数据包的传输得到一组时间偏差，以此作为观测值引入卡尔曼滤波算法，最优估计出接收机和时间基准站之间的时间偏差、频率偏差以及漂移量之差。最后利用该信息将接收机时间基准统一到时间基准站的时间基准上，实现接收机的时钟同步。

【技术实现步骤摘要】
基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案
：本专利技术涉及一种时钟同步方案，尤其是基于TDOA技术的定位系统中的一种无线时钟同步方案。
技术介绍
：常用的无线定位方式有：基于到达信号强度定位法(RSS)、基于到达角度定位法(AOA)、基于到达时间定位法(TOA)以及基于到达时间差定位法(TDOA)。AOA通过获取被测点到两个接收机的信号到达角度进行定位，需要配置复杂的天线系统，且角度误差对定位精度的影响远比测距误差大。RSS则根据信号的传输模型，利用接收信号的强度与信号传播距离的关系，对目标进行定位。这种方法对信道传输模型的依赖性非常大，多径以及环境条件的变化都会使其精度严重恶化。所以，RSS和AOA一般不单独用于定位，只能作为辅助手段进行初级粗定位。而TOA定位方法要求参考节点与被测点保持严格的时间同步，这在多数应用场合下是无法满足这一要求的。与TOA类似，但TDOA只是测量时间差而非绝对时间，这种方法只需参考节点之间保持同步，不要求参考节点与被测点之间的严格时间同步，相对容易实现，最适合用于无线定位系统。基于TDOA技术的定位系统设计，定位解算是定位系统的根本任务，而接收机时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案，其特征在于，所述的定位系统包括标签、接收机、时间基准站及定位引擎；接收机及时间基准站的位置已知，时间基准站周期性的发送时钟参考数据包，记录时钟参考数据包发射时间，将其传给定位引擎；接收机接收到时间参考数据包，记录下接收时间，将其传给定位引擎；定位引擎根据时钟参考数据包的发送时间、接收时间以及时间基准站与接收机间的距离得到接收机和时间基准站的时间偏差；通过多次时钟参考数据包的传输，能够得到一组时间偏差，以此作为观测值引入卡尔曼滤波算法，最优估计出接收机和时间基准站之间的时间偏差、频率偏差以及漂移量之差；最后利用这些信息将相应接收机的时间基准统一到...

【技术特征摘要】
1.基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案，其特征在于，所述的定位系统包括标签、接收机、时间基准站及定位引擎；接收机及时间基准站的位置已知，时间基准站周期性的发送时钟参考数据包，记录时钟参考数据包发射时间，将其传给定位引擎；接收机接收到时间参考数据包，记录下接收时间，将其传给定位引擎；定位引擎根据时钟参考数据包的发送时间、接收时间以及时间基准站与接收机间的距离得到接收机和时间基准站的时间偏差；通过多次时钟参考数据包的传输，能够得到一组时间偏差，以此作为观测值引入卡尔曼滤波算法，最优估计出接收机和时间基准站之间的时间偏差、频率偏差以及漂移量之差；最后利用这些信息将相应接收机的时间基准统一到时间基准站的时间基准上，实现接收机的时钟同步。2.根据权利要求1所述的基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案，其特征在于，所述的时间基准站以组播的方式周期性的发送时钟参考数据包；所述的标签周期性的发送标签定位信息；所述的接收机用于接收参考数据包和标签定位信息；所述的定位引擎用于接收时间戳信息，进行相应的运算，得到标签的位置信息。3.根据权利要求1所述的基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案，其特征在于时间基准站仅用于发送时钟参考数据包，而不进行标签定位信息的接收。4.根据权利要求1所述的基于TDOA技术的定位系统的无线时钟同步方案，其特征在于接收机和时间基准站之间的时间偏差计算如下：假定假设时间基准站的发送时间参考数据包的时间为t1，接收机的接收时间为t2，时间基准站...

【专利技术属性】
技术研发人员：马琳琳，李冀，肖岩，袁子伦，张绘军，何雪锋，
申请(专利权)人：郑州联睿电子科技有限公司，广州中海达定位技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41