[发明专利]相位测距射频标识定位系统

权利要求书

1.一种RFID定位系统，包括：

RFID读取模块，其耦合到由波束操控单元调控的可操控相位阵列天线；

该RFID读取模块输出包括标签标识符、频率和相位的数据集；

该RFID读取模块包括具有多频率发送和接收能力的收发器；

定位处理器，用于接收数据集和波束方向参数；

该定位处理器输出与标签标识符相关联的RFID标签的三维位置。

2.如权利要求1的系统，其中所述数据集进一步包括返回信号强度指示符和时间戳。

3.如权利要求1的系统，其中所述定位处理器被配置用于对数据集进行相位测距处理。

4.一种在RFID定位系统中用于相位测距的方法，包括如下步骤：

当处于一频率的查询信号波束指向一方向时，从RFID标签接收应答信号；

生成与应答信号对应的包括应答信号的相位和频率的数据集；

交替多个频率之间的频率，并且对于相应于多个频率的多个应答信号中的每一个进一步生成数据集；

针对每个频率在沿着波束的多个距离中的每个距离上生成理论相位；

将穿过在每个频率在多个距离中的每个距离上的理论相位的线的斜率与穿过在每个频率在多个距离中的每个距离上的相位的线的斜率进行比较；和

选择穿过在每个频率的理论相位的线的斜率最接近于穿过在每个频率的相位的线的斜率的距离作为输出距离。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述查询信号波束的波束广度被确定；且多个距离中的每个距离在所述波束广度内。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述波束广度是针对传输查询信号波束的天线的位置和查询信号波束的方向而确定的。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述波束广度是针对传输查询信号的天线的位置和在空间周界内的查询信号波束的方向而确定的。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述空间周界包括逻辑部分。

9.如权利要求4所述的方法，其中每个数据集中的所述相位是180的模量。

10.如权利要求4所述的方法，其中每个数据集进一步包括标签标识符。

11.如权利要求4所述的方法，其中每个数据集进一步包括返回信号强度标识符。

12.如权利要求4所述的方法，其中每个数据集进一步包括时间戳。

13.如权利要求4所述的方法，其中所述理论相位通过如下方程式生成：

理论相位＝((phase at min Freq-Freq)*distance*360)/(c*2)，

其中phase at min Freq是与数据集的最小频率对应的相位；Freq是与正对其计算理论相位的频率对应的频率；distance是正对其计算理论相位的距离，以及c是光速。

14.如权利要求4所述的方法，进一步包括通过生成R_rawData＝1-SSE/SST来检验输出距离的步骤；其中SSE是平方差和，所述平方差和是通过将每个所述理论相位从对应于数据集的每个频率的相位中减去并且从相应测量的数据中减去每个理论相位、对所有测量结果进行平方和求和而得到的；以及SST是针对斜率为0的理论曲线而计算的平方总和。

15.如权利要求14所述的方法，其中R_rawData与Threshold_R_rawData作比较，并且如果R_rawData大于Threshold_R_rawData，则接受该输出距离。

16.如权利要求4所述的方法，进一步包括将输出距离作为三维坐标输出的步骤。