测距方法、测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测距方法、测距装置。所述测距方法，由第一终端执行，所述测距方法包括：接收第二终端发送的测距信号；估算与所述第二终端之间的频偏；根据所述频偏调节所述第一终端的工作频率；利用调节后的工作频率发送返回信号至所述第二终端，以使所述第二终端根据接收到所述返回信号的时间计算所述第一终端与所述第二终端之间的距离。本发明专利技术实施例能够降低测距发起方与测距接收方之间晶振偏差产生的影响。产生的影响。产生的影响。

【技术实现步骤摘要】
测距方法、测距装置


[0001]本专利技术实施例涉及通信技术，尤其涉及一种测距方法、测距装置。

技术介绍

[0002]通信方法在现代电子技术中有着重要的应用，如距离测量等领域均需要用到通信方法。
[0003]现有的测距方法中测距发起方和测距接收方的晶振存在一定的偏差，在高精度的距离测量领域将会产生很大的误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种测距方法、测距装置，以降低测距发起方与测距接收方之间晶振偏差产生的影响。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种测距方法，由第一终端执行，所述测距方法包括：
[0006]接收第二终端发送的测距信号；
[0007]估算与所述第二终端之间的频偏；
[0008]根据所述频偏调节所述第一终端的工作频率；
[0009]利用调节后的工作频率发送返回信号至所述第二终端，以使所述第二终端根据接收到所述返回信号的时间计算所述第一终端与所述第二终端之间的距离。
[0010]可选地，所述估算与所述第二终端之间的频偏包括：
[0011]利用相位差分法、基于快速傅里叶变换的频偏估计法或基于M次方的频偏估计法估算与所述第二终端之间的频偏。
[0012]可选地，所述测距信号包含同步部分和数据部分，所述估算与所述第二终端之间的频偏配置为在接收所述第二终端发送的测距信号的同步部分时执行；
[0013]所述根据所述频偏调节所述第一终端的工作频率之后还包括：
[0014]利用调节后的工作频偏接收所述测距信号的数据部分。
[0015]可选地，所述第一终端包括频率调节模块，所述频率调节模块用于调节所述第一终端的工作频率；
[0016]所述根据所述频偏调节所述第一终端的工作频率包括：
[0017]根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数。
[0018]可选地，所述频率调节模块为数控振荡器，所述根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数包括：
[0019]根据所述频偏调节所述数控振荡器的电容阵列值。
[0020]可选地，所述根据所述频偏调节所述数控振荡器的电容阵列值之前还包括：
[0021]对所述电容阵列值进行校准。
[0022]可选地，所述频率调节模块为小数分频锁相环；
[0023]所述根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数包括：
[0024]根据所述频偏调节所述小数分频锁相环的小数分频值。
[0025]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种测距装置，配置于第一终端，所述测距装置包括：
[0026]晶振、频率调节模块、锁相环、混频器、天线、模数转换模块、数模转换模块、接收解调器及发送调制器；
[0027]所述晶振与所述频率调节模块的输入端电连接，所述频率调节模块的输出端与所述锁相环的输入端电连接，所述锁相环的输出端与所述混频器的第一端电连接，所述混频器的第二端与所述天线电连接，所述混频器的第三端与所述模数转换模块的输入端电连接，所述模数转换模块的输出端与所述接收解调器的输入端电连接，所述接收解调器的第一输出端与所述频率调节模块的控制端电连接，所述发送调制器的输出端与所述数模转换模块的输入端电连接，所述数模转换模块的输出端与所述混频器的第四端电连接；
[0028]所述天线用于接收第二终端发送的测距信号；所述接收解调器用于估算与所述第二终端之间的频偏，并根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数以调节所述测距装置的工作频率。
[0029]可选地，所述频率调节模块为数控振荡器，根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数包括：
[0030]根据所述频偏调节所述数控振荡器的电容阵列值。
[0031]可选地，所述频率调节模块为小数分频锁相环；
[0032]所述根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数包括：
[0033]根据所述频偏调节所述小数分频锁相环的小数分频值。
[0034]本专利技术实施例提供的测距方法由第一终端执行，测距方法具体包括接收第二终端发送的测距信号；估算与第二终端之间的频偏；根据频偏调节第一终端的工作频率；利用调节后的工作频率发送返回信号至第二终端。本实施例通过第一终端估算与第二终端的频偏，并对第一终端的工作频率进行调整，能够极大地降低频偏对测距的影响。且无需增加测距系统的成本，只需要一次握手即可在短时间内完成收发两端频偏极小的测距过程。
附图说明
[0035]图1为本专利技术实施例提供的一种测距方法的流程图；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的又一种测距方法的流程图；
[0037]图3为本专利技术实施例提供的一种测距装置的结构示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0039]图1为本专利技术实施例提供的一种测距方法的流程图，参考图1，本专利技术实施例提供的测距方法由第一终端执行，测距方法包括：
[0040]步骤S101，接收第二终端发送的测距信号；
[0041]具体地，第二终端可以是测距发起方(master)，第一终端可以是测距接收方(slave)，本实施例以UWB(Ultra
‑
Wideband，超宽带)测距，也即利用UWB信号测量第一终端与第二终端之间的距离为例，第二终端首先发送一个测距信号至第一终端，并由第一终端接收后进行处理。
[0042]步骤S102，估算与第二终端之间的频偏；
[0043]具体地，由于第一终端与第二终端之间晶振不可能完全相同等因素，第一终端与第二终端之间的工作频率可能存在不同，从而导致第一终端与第二终端之间存在频偏；在收发两端晶振不一致时，测距误差的表达式为：其中，e
a
和e
b
为测距发起方(第二终端)a和测距接收方(第一终端)b的晶体时钟频率偏移，通常用多少PPM(Parts Per Million百万分之一)表示，e
a
‑
e
b
也即第一终端与第二终端之间的频偏；和T
f
分别为估计的和实际的传播延时；R
a
为测距发起方a的往返时间[RTT(Round Trip Time)]；D
b
为测距接收方b从收到测距发起方a信号到发送ACK给测距发起方a的时间间隔；根据802.15.4a标准，|e
a
|≤20PPM,|e
b
|≤20PPM，e
a
‑
e
b
可以达到+/
‑
40PPM。对于室内定位，T
f
通常小于1微秒，D
b
为几百微秒到1毫秒；由测距误差表达式可知，误差主要由引起：示例性地，1毫秒*40PPM/2＝20ns，再通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测距方法，其特征在于，由第一终端执行，所述测距方法包括：接收第二终端发送的测距信号；估算与所述第二终端之间的频偏；根据所述频偏调节所述第一终端的工作频率；利用调节后的工作频率发送返回信号至所述第二终端，以使所述第二终端根据接收到所述返回信号的时间计算所述第一终端与所述第二终端之间的距离。2.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述估算与所述第二终端之间的频偏包括：利用相位差分法、基于快速傅里叶变换的频偏估计法或基于M次方的频偏估计法估算与所述第二终端之间的频偏。3.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述测距信号包含同步部分和数据部分，所述估算与所述第二终端之间的频偏配置为在接收所述第二终端发送的测距信号的同步部分时执行；所述根据所述频偏调节所述第一终端的工作频率之后还包括：利用调节后的工作频偏接收所述测距信号的数据部分。4.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述第一终端包括频率调节模块，所述频率调节模块用于调节所述第一终端的工作频率；所述根据所述频偏调节所述第一终端的工作频率包括：根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数。5.根据权利要求4所述的测距方法，其特征在于，所述频率调节模块为数控振荡器，所述根据所述频偏调节所述频率调节模块的参数包括：根据所述频偏调节所述数控振荡器的电容阵列值。6.根据权利要求5所述的测距方法，其特征在于，所述根据所述频偏调节所述数控振荡器的电容阵列值之前还包括：对所述电容阵列值进行校准。7.根据权利要求4所述的测...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋朱成，燕春鹏，张俊波，
申请(专利权)人：江苏卓胜微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：