一种脉冲到达时间区域MAX检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种脉冲到达时间区域MAX检测系统及检测方法，系统包括初始MAX选择模块、MAX搬移模块、阈值计算模块、MAX搜索模块、MAX评分模块和TIMESTAMP MAX选择模块。检测方法如下：通过选定初始候选MAX位置，并将初始候选MAX位置搬移至指定位置，通过阈值计算模块计算MAX的判定阈值，通过MAX搜索模块找到脉冲幅值最大的位置作为初始候选MAX，MAX搜索模块从初始候选MAX位置开始向前搜索，搜索到评分最大的候选MAX再与初始候选MAX的评分进行比较，得到最终的MAX。使得定位精度在米级以上的误差得以消除，从而使整体定位精度和可靠性大大提高。提高。提高。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲到达时间区域MAX检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及脉冲测距
，尤其是涉及一种脉冲到达时间区域MAX检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]基于位置的服务LBS已经给人类生活带来了巨大变化，但是目前仍有技术上的瓶颈，这些瓶颈主要在于室内定位。UWB技术是一种无载波通信技术,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。最初UWB主要应用于军事雷达，由于其在抗干扰等方面的优势，非常适合于室内高精度定位场景，近些年，尤其是苹果推出了基于UWB的AirTag后，UWB技术在全世界的发展非常迅速，不久的将来很有可能成为手机中的标配，Deca公司2013年推出了DW系列UWB定位芯片，使得基于UWB设备的定位技术研究变得便利。
[0003]UWB定位在应用层面主要是TWR算法以及芯片层面的前沿检测类算法，总体上，算法的定位精度非常高，普通环境下通常能达到10cm左右的精度。但是，由于脉冲信号在传播中会受到反射、折射以及干扰，信号在这种相对恶劣的环境下，算法的稳定性普遍存在问题，可能会导致几米甚至上百米的误差，个别情况下，这种误差频繁出现，即便在测距的两端设备在视距可见的情况下也会如此。这是目前UWB定位技术中的一个严重问题。由于信号反射、折射以及干扰，脉冲信号从发射端到达接收端后，在接收端会形成不止一个明显的局部MAX区域，真实的信号达到TIMESTAMP就位于该局部MAX区域内，并在MAX之前，通常位于该MAX附近。一旦MAX区域选择错误，将造成较大误差，通常超过米级，有时可能会超过100米，市面已商用的定位芯片及其算法普遍存在这类问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种脉冲到达时间区域MAX检测系统及检测方法，使得定位精度在米级以上的误差得以消除，从而使整体定位精度和可靠性大大提高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种脉冲到达时间区域MAX检测系统，包括
[0006]初始MAX选择模块，用于选定初始候选MAX位置；
[0007]MAX搬移模块，用于将初始候选MAX位置搬移至指定位置；
[0008]阈值计算模块，用于计算MAX判定阈值；
[0009]MAX搜索模块，用于搜索符合阈值条件的候选MAX；
[0010]MAX评分模块，用于对初始候选MAX和所有的候选MAX进行评分；
[0011]TIMESTAMP MAX选择模块，用于对初始候选MAX和所有的候选MAX评分进行比较选择最终MAX。
[0012]2、一种脉冲到达时间区域MAX检测系统的检测方法，具体步骤如下：
[0013]步骤S1：通过初始MAX选择模块选定初始候选MAX位置，并将初始候选MAX位置通过MAX搬移模块搬移至指定位置；
[0014]步骤S2：通过阈值计算模块计算MAX的判定阈值；
[0015]步骤S3：通过MAX搜索模块找到脉冲幅值最大的位置作为初始候选MAX；
[0016]步骤S4：MAX搜索模块从初始候选MAX位置开始向前搜索，通过MAX评分模块对初始候选MAX进行评分；
[0017]步骤S5：当局部的MAX符合阈值条件则记为一个新的候选MAX，通过MAX评分模块对新的候选MAX进行评分；
[0018]步骤S6：通过TIMESTAMP MAX选择模块对初始候选MAX和新的候选MAX评分进行比较，将评分值大的MAX作为初始候选MAX；
[0019]步骤S7：判断搜索是否结束，如果未结束，则继续搜索且重复步骤S5
‑
步骤S6，如果搜索结束，得到最终的MAX。
[0020]进一步的，在步骤S4和步骤S5中，MAX评分模块采用评分函数进行评分，评分函数公式如下：
[0021][0022]其中，x为局部最大值与全局最大值比值，y为局部最大值与全局最大值的距离，单位为纳秒，a，k
i
，n均为固定系数。
[0023]因此，本专利技术采用上述一种脉冲到达时间区域MAX检测系统及检测方法，可以排除由于反射信号、噪声干扰等造成的假的TIMESTAMP区域，从而找到真实的TIMESTAMP区域，使得定位精度在米级以上的误差得以消除，从而使整体定位精度和可靠性大大提高。
[0024]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种脉冲到达时间区域MAX检测系统结构示意图；
[0026]图2为本专利技术一种脉冲到达时间区域MAX检测方法流程图。
具体实施方式
[0027]实施例
[0028]图1为本专利技术一种脉冲到达时间区域MAX检测系统结构示意图，如图所示，一种脉冲到达时间区域MAX检测系统，包括
[0029]初始MAX选择模块，用于选定初始候选MAX位置；
[0030]MAX搬移模块，用于将初始候选MAX位置搬移至指定位置；
[0031]阈值计算模块，用于计算MAX判定阈值；
[0032]MAX搜索模块，用于搜索符合阈值条件的候选MAX；
[0033]MAX评分模块，用于对初始候选MAX和所有的候选MAX进行评分；
[0034]TIMESTAMP MAX选择模块，用于对初始候选MAX和所有的候选MAX评分进行比较选择最终MAX。
[0035]上述系统可以通过硬件芯片或定位芯片本身或者上层应用层实现。
[0036]图2为本专利技术一种脉冲到达时间区域MAX检测方法流程图，如图所示，一种基于脉冲到达时间区域MAX检测系统的检测方法，具体步骤如下：
[0037]步骤S1：通过初始MAX选择模块选定初始候选MAX位置，在信号接收过程中，通过对已知信号进行相关操作，选择最大值点作为初始候选MAX位置。并将初始候选MAX位置通过MAX搬移模块搬移至指定位置，便于后期计算。
[0038]步骤S2：通过阈值计算模块计算MAX的判定阈值，判定阈值的计算根据噪音标准差和最大信号强度进行计算，计算公式如下：
[0039]T＝MAX(k*STD,S/N)，
[0040]其中T为判定阈值，k，N为固定系数，STD为噪音标准差，S为最大信号强度。
[0041]步骤S3：通过MAX搜索模块找到脉冲幅值最大的位置作为初始候选MAX。
[0042]步骤S4：MAX搜索模块从初始候选MAX位置开始向前搜索，通过MAX评分模块对初始候选MAX进行评分。
[0043]MAX评分模块采用评分函数进行评分，评分函数公式如下：
[0044][0045]其中，x为局部最大值与全局最大值的比值，y为局部最大值与全局最大值的距离，单位为纳秒，a，k
i
，n均为固定系数。
[0046]步骤S5：当局部的MAX符合阈值条件则记为一个新的候选MAX，通过MAX评分模块对新的候选MAX进行评分，评分原理与步骤S4相同。
[0047]步骤S6：通过TIMESTAMP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲到达时间区域MAX检测系统，其特征在于：包括初始MAX选择模块，用于选定初始候选MAX位置；MAX搬移模块，用于将初始候选MAX位置搬移至指定位置；阈值计算模块，用于计算MAX判定阈值；MAX搜索模块，用于搜索符合阈值条件的候选MAX；MAX评分模块，用于对初始候选MAX和所有的候选MAX进行评分；TIMESTAMP MAX选择模块，用于对初始候选MAX和所有的候选MAX评分进行比较选择最终MAX。2.一种基于根据权利要求1所述的一种脉冲到达时间区域MAX检测系统的检测方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤S1：通过初始MAX选择模块选定初始候选MAX位置，并将初始候选MAX位置通过MAX搬移模块搬移至指定位置；步骤S2：通过阈值计算模块计算MAX的判定阈值；步骤S3：通过MAX搜索模块找到脉冲幅值最大的位置作为初始候选MAX；步骤S4：MAX...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立震，黄先日，权彦杰，
申请(专利权)人：青岛柯锐思德电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：