【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线感知，尤其涉及一种超宽带系统的测距方法。
技术介绍
1、脉冲超宽带（impulse radio ultra-wideband, ir-uwb）系统是一种以窄脉冲进行无线感知系统，uwb系统的发射功率低，信号能够很好地隐蔽在其他类型的信号以及环境噪声之中。国际电气电子工程师学会（ieee）定义的802.15.4以及802.15.4z/4ab的uwb系统利用500mhz或1ghz左右的带宽，采用脉冲信号幅度边缘检测（leading edge detection）等方法，可以达到厘米级测距精度（1厘米~10厘米），并且具有安全性好、抗干扰能力强和支持设备到设备之间的通信与测距等特点，在室内外短距离无线通信和无线测距与定位等领域获得广泛应用。
2、然而在人体或宠物呼吸和心跳监测等应用中，厘米级的精度还不足以准确检测呼吸和心跳，对于其它微小运动物体的检测也需要更加精细的距离分辨能力。如果用500mhz或1.5ghz带宽的系统进行更加精细的测距，则需要开发更好的测距方法。
3、以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出一种超宽带系统的测距方法，能够进行毫米级距离测量和分辨，使得超宽带测距的应用更加广泛。
2、为达到上
3、第一方面，本专利技术公开了一种超宽带系统的测距方法，包括以下步骤：
4、s1：发射机周期性发射脉冲超宽带信号，接收机采集无线环境的复数信道脉冲响应；
5、s2：提取复数信道脉冲响应中随时间变化的反射体反射信号；
6、s3：根据随时间变化的反射体反射信号，选取信号幅度满足预设要求的目标采样点，并结合所述目标采样点处的相位角，计算反射体的位置信息。
7、优选地，步骤s3具体包括：
8、s31：选取随时间变化的反射体反射信号中信号模值大于第一阈值的采样点作为目标采样点；
9、s32：计算反射信号在所述目标采样点处的相位角；
10、s33：根据所述目标采样点的采样时间和所述相位角，计算反射信号的飞行时间；
11、s34：根据反射信号的飞行时间计算所述反射体的位置信息。
12、优选地，步骤s31之前还包括：
13、s301：判断复数信道脉冲响应的采样时间间隔是否大于第二阈值，如果是，则执行步骤s302，如果否，则直接执行步骤s31；
14、s302：对随时间变化的反射体反射信号进行快时间域插值，插值后的采样时间间隔小于等于第二阈值，继续步骤s31。
15、优选地，所述第二阈值为1/fc，其中fc为脉冲超宽带信号的载波频率。
16、优选地，所述第一阈值是指反射信号中的信号模值的最大值的0.6倍。
17、优选地，步骤s33中反射信号的飞行时间等于所述目标采样点的采样时间加上所述相位角除以2π*fc，其中fc为脉冲超宽带信号的载波频率。
18、优选地，步骤s34中包括：
19、当发射机和接收机位于同一位置时，根据反射信号的飞行时间获得反射体的具体位置；
20、当发射机和接收机位于不同位置时，根据反射信号的飞行时间计算发射机和接收机之间的信号路径长度，并根据信号路径长度获得反射体的位置变化信息。
21、优选地，当发射机和接收机位于同一位置时，反射体相对发射机和接收机的距离等于反射信号的飞行时间乘以c/2，根据反射体相对发射机和接收机的距离确定反射体的具体位置，其中c为空气中无线电波传播速度；当发射机和接收机位于不同位置时，发射机和接收机之间的信号路径长度等于反射信号的飞行时间乘以c，其中c为空气中无线电波传播速度。
22、优选地，步骤s2中具体包括：先滤除复数信道脉冲响应中慢时间域的直流分量，再从复数信道脉冲响应的快时间域中选取幅度大于第三阈值的至少一段，以得到随时间变化的反射体反射信号。
23、第二方面，本专利技术公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行第一方面所述的超宽带系统的测距方法。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的超宽带系统的测距方法，在同样的系统带宽和采样率情况下，结合信号幅度和相位需信息，以利用载波相位信息进行距离计算，大幅度提高了距离估计的精度，能够进行毫米级距离测量和分辨，从而解决了现有技术中厘米级测距精度不足的问题；能够进一步将超宽带测距的应用于人体或宠物呼吸和心跳监测等，使得超宽带测距的应用更加广泛。
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1.一种超宽带系统的测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
3.根据权利要求2所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤S31之前还包括：
4.根据权利要求3所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，所述第二阈值为1/fc，其中fc为脉冲超宽带信号的载波频率。
5.根据权利要求2所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，所述第一阈值是指反射信号中的信号模值的最大值的0.6倍。
6.根据权利要求2所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤S33中反射信号的飞行时间等于所述目标采样点的采样时间加上所述相位角除以2π*fc，其中fc为脉冲超宽带信号的载波频率。
7.根据权利要求2所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤S34中包括：
8.根据权利要求7所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤S2中具体包括：先滤除复数信道脉冲响应中慢时间域的直流分量，
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为可被一处理器运行以执行权利要求1至9任一项中所述的超宽带系统的测距方法。
...【技术特征摘要】
1.一种超宽带系统的测距方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤s3具体包括：
3.根据权利要求2所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤s31之前还包括：
4.根据权利要求3所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，所述第二阈值为1/fc，其中fc为脉冲超宽带信号的载波频率。
5.根据权利要求2所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，所述第一阈值是指反射信号中的信号模值的最大值的0.6倍。
6.根据权利要求2所述的超宽带系统的测距方法，其特征在于，步骤s33中反射信号的飞行时间等于所述目标采样点的采样时间加上所述相位角除...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁杰伟，赵少华，黄源良，陈煊，张为民，
申请(专利权)人：深圳捷扬微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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