【技术实现步骤摘要】
基于调频连续波的多基站超宽带定位方法
本专利技术涉及基站定位系统领域，具体是一种基于调频连续波的多基站超宽带定位方法。
技术介绍
基站超宽带（UWB）定位系统中一般包含多个基站，其通过各个基站接收移动标签所发送的信号，然后利用TOA、TDOA、AOA等算法进行定位测距。而现有的TOA、TDOA、AOA等算法普遍需要涉及时间参数，对各个基站的时钟同步要求高，并且无法避免延迟所带来的误差，导致定位精度不高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于调频连续波的多基站超宽带定位方法，以解决现有技术定位算法由于对时钟同步要求高、无法避免延迟导致的定位精度差的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：基于调频连续波的多基站超宽带定位方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、令移动标签向多基站超宽带定位系统发送调频连续波信号，多基站超宽带定位系统中由M个基站分别各自接收调频连续波信号，其中M≥3；（2）、根据M个基站中任意两个基站所接收的信号之间差频信号的频率f0，...
【技术保护点】
1.基于调频连续波的多基站超宽带定位方法，其特征在于：包括以下步骤：/n（1）、令移动标签向多基站超宽带定位系统发送调频连续波信号，多基站超宽带定位系统中由M个基站分别各自接收调频连续波信号，其中 M≥3；/n（2）、根据M个基站中任意两个基站所接收的信号之间差频信号的频率
【技术特征摘要】
1.基于调频连续波的多基站超宽带定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、令移动标签向多基站超宽带定位系统发送调频连续波信号，多基站超宽带定位系统中由M个基站分别各自接收调频连续波信号，其中M≥3；
（2）、根据M个基站中任意两个基站所接收的信号之间差频信号的频率f0，计算得到移动标签到任意两个基站的距离差；
（3）、基于双曲线定位原理，并采用基于最小二乘法和卡尔曼滤波的融合算法来融合多个基站的信息，以得到定位标签的位置，具体过程如下：
（3.1）、在M个基站中以其中一个基站为参考基站，参考基站设为BS1，参考基站BS1的坐标为(x1,y1)，其余基站设为BSi，i=2、3…M，基站BSi的位置坐标为(xi,yi)；移动标签设为MS，移动标签MS的位置坐标为(x,y)；di为基站BSi和移动标签MS之间的距离，则有；d1为参考基站BS1和移动标签MS之间的距离，则有；
则移动标签MS到基站BSi、参考基站BS1的距离差di,1方程为：
，
其中移动标签MS到基站BSi、参考基站BS1的距离差di,1的具体数值可根据步骤（2）求得，对于M个基站除去参考基站后共得到M-1个距离差di,1的方程；
（3.2）、对于距离差di,1的方程，引入中间变量，使步骤（3.1）求得的距离差di,1的方程线性化，得到线性化表达式如下：
；
上述公式中，xi,1表示基站BSi与参考基站BS1两者X轴坐标差，yi,1表示基站BSi与参考基站BS1两者Y轴坐标差，；上述公式中；
（3.3）、根据最小二乘法原理，将步骤（3.2）建立的线性化表达式矩阵化，得到如下公式：
，
其中，，，，；
基于最小二乘法原理对矩阵H进行估计，得到矩阵H的估计值HLS为：
；
（3.4）、引入加权矩阵W对步骤（3.3）得到的矩阵H的估计值进行加权处理，得到矩阵H加权后的估计值HWLS，其中加权矩阵采用测量值即距离差误差的协方差矩阵，则矩阵H加权后的估计值HWLS如下：
；
（3.5）、采用卡尔曼滤波模型对步骤（3.4）得到的矩阵H加权后的估计值HWLS进行进一步处理，以求解得到移动标签的位置，具体过程如下：
假设k时刻的真实状态xk是从k-1时刻的状态xk-1转换的结果，过程方程如下：
，
其中Fk是作用在状态xk-1上的状态变迁矩阵，Bk是作用在控制器上的向量ｕk上的输入控制模型，ｗk是过程噪声，并假定过程噪声ｗk符合均值为0、协方差矩阵为Ｑk的多元正态分布；
在时刻k，真实状态xk的一个测量数据zk满足观测方程如下：
，
其中Hk是观测模型，观测模型Hk把真实状态空间映射成观测空间，ｖk是...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文晓，吴极，董宗宇，
申请(专利权)人：杭州优智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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