本申请实施例提供一种天线延迟的测定方法及装置，涉及超宽带定位技术领域。该装置包括发送模块，用于发送第一UWB信号；至少一个转发模块，用于接收所述第一UWB信号，并在接收所述第一UWB信号后，发送第二UWB信号；接收模块，用于接收发送模块发送的所述第一UWB信号，并向转发模块发送的第二UWB信号；计算模块，用于根据所述接收模块接收所述第一UWB信号和第二UWB信号的时间差获取所述转发模块的天线延迟；通过计算接收模块接收信号的到达时间差来得到转发模块的天线延迟，解决现有的TWR方法需要在UWB模块中增加TWR的代码，增大系统开发的复杂程度的问题。的复杂程度的问题。的复杂程度的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种天线延迟的测定方法及装置
[0001]本申请涉及超宽带定位
，具体而言，涉及一种天线延迟的测定方法及装置。
技术介绍
[0002]在实际应用中，由于电路板、天线等硬件的不一致性，会对UWB(Ultra Wideband，超带宽)模块的信号发射和接收过程带来不同程度的时间延迟，我们将其称为天线延迟，其包含了UWB模块的发送天线延迟和接收天线延迟。天线延迟的存在，将严重地影响测距的绝对精度；如果不进行天线延迟的测定，测距和定位误差可能达到数十厘米甚至米级。所以，测定UWB模块的天线延迟，是提升定位系统的精确度的一个重要方面。
[0003]对于TDOA(Time Difference of Arrival，达到时间差)定位系统，由于TWR(Two-way Ranging，双向测距)的测距、定位方式，存在定位刷新率低、定位系统内标签数量的容量有限等的不足，如果仍然采用TWR的测距方式来测定UWB模块的天线延迟，需要在UWB模块中增加TWR的代码，将会增大系统开发的复杂程度。
技术实现思路
[0004]本申请实施例的目的在于提供一种天线延迟的测定方法及装置，通过计算接收模块接收信号的到达时间差来得到转发模块的天线延迟，解决现有的TWR方法需要在UWB模块中增加TWR的代码，增大系统开发的复杂程度的问题。
[0005]本申请实施例提供了一种天线延迟的测定装置，该装置包括：
[0006]发送模块，用于发送第一UWB信号；
[0007]至少一个转发模块，用于接收所述第一UWB信号，并在接收所述第一UWB信号后，发送第二UWB信号；
[0008]接收模块，用于接收发送模块发送的所述第一UWB信号，并向转发模块发送的第二UWB信号；
[0009]计算模块，用于根据所述接收模块接收所述第一UWB信号和第二UWB信号的时间差获取所述转发模块的天线延迟。
[0010]在上述实现过程中，发送模块、转发模块和接收模块均为UWB模块，根据接收模块接收第一UWB信号和第二UWB信号的时间差计算转发模块在接收到第一UWB信号后，发送第二UWB信号所产生的天线延迟，该计算转发模块的天线延迟的方法，不受其他UWB模块天线延迟的约束，能够准确计算转发模块的天线延迟，确保计算天线延迟的精度和准确度；通过该方法只需简单的数学计算即可得到转发模块的天线延迟，无需复杂的天线延迟值尝试和迭代，降低了系统的复杂度。
[0011]进一步地，所述转发模块包括第一转发模块，所述发送模块、第一转发模块和接收模块分别设置在三角形的三个顶点上，所述第一转发模块，用于接收所述发送模块发送的第一UWB信号，并在接收所述第一UWB信号后，向接收模块发送第二UWB信号。
[0012]在上述实现过程中，可以只采用一个转发模块，即第一转发模块，将发送模块、第一转发模块和接收模块分别设置在三角形的三个顶点上，发送模块同时向第一转发模块和接收模块发送第一UWB信号，利用三角形三边的长度以及接收模块接收到第一UWB信号和第二UWB信号之间的时间差计算第一转发模块的天线延迟，该方法不受制于其他UWB模块的天线延迟；第一转发模块的天线延迟的计算过程中，无需进行复杂的天线延迟值尝试和迭代。
[0013]进一步地，所述转发模块包括第一转发模块和第二转发模块，所述第一转发模块和第二转发模块对称设置在以所述发送模块和接收模块所在直线为对称轴的两侧，用于接收所述发送模块发送的第一UWB信号并在接收所述第一UWB信号后，向接收模块发送第二UWB信号。
[0014]在上述实现过程中，转发模块可以有两个即第一转发模块和第二转发模块，第一转发模块和第二转发模块对称设置在以所述发送模块和接收模块所在直线为对称轴的两侧，如此，发送模块到第一转发模块和第二转发模块的距离相同，接收模块到第一转发模块和第二转发模块的距离相同，发送模块可以同时或分别向第一转发模块和第二转发模块发送第一UWB信号，用以计算第一转发模块和第二转发模块的天线延迟。
[0015]本申请实施例还提供一种天线延迟的测定方法，应用于天线延迟的测定装置，该方法包括：
[0016]获取接收模块接收第一UWB信号的第一接收时间；
[0017]获取所述接收模块接收至少一个第二UWB信号的第二接收时间；
[0018]根据所述第一接收时间和第二接收时间的时间差计算转发模块的天线延迟。
[0019]在上述实现过程中，根据第一UWB信号的第一接收时间和第二UWB信号的第二接收时间的时间差计算转发模块的天线延迟，该方法计算简单，不受其他UWB模块天线延迟的约束，能够确保计算转发模块的天线延迟的精度，无需进行复杂的天线延迟值尝试和迭代，简单易行，解决了现有的TWR方法需要在UWB模块中增加TWR的代码，增大系统开发的复杂程度的问题。
[0020]进一步地，所述转发模块包括第一转发模块；所述根据所述第一接收时间和第二接收时间的时间差计算转发模块的天线延迟，包括：
[0021]获取所述接收模块接收所述第一UWB信号的第一接收时间；
[0022]获取所述接收模块接收所述第一转发模块发送的所述第二UWB信号的第二接收时间；
[0023]根据所述第一接收时间和所述第二接收时间的差值计算所述第一转发模块的天线延迟。
[0024]在上述实现过程中，该方法对应于只有一个转发模块即第一转发模块的情况，发送模块将第一UWB信号同时发送给转发模块和接收模块，转发模块接收到第一UWB信号后，会向接收模块发送第二UWB信号，可以根据接收模块第一UWB信号和第二UWB信号的接收时间差计算转发模块的天线延迟。
[0025]进一步地，所述根据所述第一接收时间和第二接收时间的时间差计算转发模块的天线延迟，包括：
[0026]获取所述转发模块在接收到所述第一UWB信号后到所述第二UWB信号发射之前的延迟时间；
[0027]获取所述发送模块、转发模块和收模块三者之间的直线距离；
[0028]根据所述第一接收时间、第二接收时间、延迟时间以及发送模块、转发模块和接收模块三者之间的直线距离计算所述转发模块的天线延迟；所述第一转发模块的天线延迟表示为：
[0029][0030]其中，τ
R
为转发模块的接收天线延迟；τ
T
为转发模块的发送天线延迟；t5为接收第二UWB信号的第二接收时间；t4为接收第一UWB信号的第一接收时间；τ
B
为转发模块在接收到第一UWB信号后到第二UWB信号发射之前的转发延迟时间；d1为发送模块和转发模块之间的直线距离；d2为发送模块和接收模块之间的直线距离；d3为转发模块和接收模块之间的直线距离；c为第一UWB信号和第二UWB信号的传播速度。
[0031]在上述实现过程中，接收模块接收第一UWB信号和第二UWB信号的时间差包括模块间的距离对应的信号的传播时间差、转发模块的信号的转发延迟时间以及转发模块的天线延迟时间，因此可以利用上述公式计算得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种天线延迟的测定装置，其特征在于，所述装置包括：发送模块，用于发送第一UWB信号；至少一个转发模块，用于接收所述第一UWB信号，并在接收所述第一UWB信号后，发送第二UWB信号；接收模块，用于接收发送模块发送的所述第一UWB信号，并向转发模块发送的第二UWB信号；计算模块，用于根据所述接收模块接收所述第一UWB信号和第二UWB信号的时间差获取所述转发模块的天线延迟。2.根据权利要求1所述的天线延迟的测定装置，其特征在于：所述转发模块包括第一转发模块，所述发送模块、第一转发模块和接收模块分别设置在三角形的三个顶点上，所述第一转发模块，用于接收所述发送模块发送的第一UWB信号，并在接收所述第一UWB信号后，向接收模块发送第二UWB信号。3.根据权利要求1所述的天线延迟的测定装置，其特征在于：所述转发模块包括第一转发模块和第二转发模块，所述第一转发模块和第二转发模块对称设置在以所述发送模块和接收模块所在直线为对称轴的两侧，用于接收所述发送模块发送的第一UWB信号并在接收所述第一UWB信号后，向接收模块发送第二UWB信号。4.一种天线延迟的测定方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的天线延迟的测定装置，所述方法包括：获取接收模块接收第一UWB信号的第一接收时间；获取所述接收模块接收至少一个第二UWB信号的第二接收时间；根据所述第一接收时间和第二接收时间的时间差计算转发模块的天线延迟。5.根据权利要求4所述的天线延迟的测定方法，其特征在于，所述转发模块包括第一转发模块；所述根据所述第一接收时间和第二接收时间的时间差计算转发模块的天线延迟，包括：获取所述接收模块接收所述第一UWB信号的第一接收时间；获取所述接收模块接收所述第一转发模块发送的所述第二UWB信号的第二接收时间；根据所述第一接收时间和所述第二接收时间的差值计算所述第一转发模块的天线延迟。6.根据权利要求5所述的天线延迟的测定方法，其特征在于：所述根据所述第一接收时间和第二接收时间的时间差计算第一转发模块的天线延迟，包括：获取所述转发模块在接收到所述第一UWB信号后到所述第二UWB信号发射之前的延迟时间；获取所述发送模块、转发模块和收模块三者之间的直线距离；根据所述第一接收时间、第二接收时间、延迟时间以及发送模块、转发模块和接收模块三者之间的直线距离计算所述第一转发模块的天线延迟；所述第一转发模块的天线延迟表示为：其中，τ
R...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘武当，刘玉平，陈凌伟，郑梦含，汪智勇，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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