[发明专利]一种基于线性调频连续波技术的精确定位方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及定位方法，尤其涉及一种基于线性调频连续波技术的精确定位方法及设备。

背景技术

常见的定位系统，如美国全球定位系统(GPS)只能在大尺度开阔空间的环境下工作，而在室内定位领域，如矿山，楼宇，隧道，森林等复杂环境下无法发挥作用。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于线性调频连续波技术的精确定位方法及设备。

本发明提供了一种基于线性调频连续波技术的精确定位方法，采用线性调频连续波作为测距信号，一个上扫频形式的线性调频连续波x(t)描述为：

x(t)=Acos(2πflt+πBTt2+θ),]]>

其中，f_l为扫频的初始频率；T为扫频周期；B为扫频带宽；θ为初始相位；t为时间；π为圆周率；

线性调频连续波的瞬时频率f(t)表示为：

f(t)=f_l+kt，

其中，为扫频波的斜率；f_l为扫频的初始频率；t为时间；

当两个线性调频连续波信号相混合时，得到一个低频单频信号，其频率和两线性调频连续波信号的时间差Δt之间的关系为：

Δt=fmixk,]]>

其中，f_mix为单频信号频率；为扫频波的斜率。

本发明提供了一种基于线性调频连续波技术的精确定位方法，包括以下步骤：

S1、在一次测距过程中，设备B发射线性调频连续波信号，设备A进行接收，设备A、设备B都周期性的产生线性调频连续波信号，假设设备A、设备B两端的本振有固定偏差t₀，且设备A的本振在设备B的本振之前，而线性调频连续波信号在空气中的飞行时间为τ，则设备A收到的信号是设备B在空气中延时了时间τ，则有：

其中，k为扫频波的斜率；

S2、当设备A发出线性调频连续波信号，设备B进行接收时，得到的时间为：

其中，k为扫频波的斜率；

S3、假设晶振之间的时间差异为线性变化模型，初始两端的时钟差异为t₀，经过时间T后双方时钟差异为t₁，可表示为：

t₁=t₀+μ*T，

其中，μ为线性参数，用于衡量两个晶振源随时间变化的程度；

S4、采用至少往返三次测距，其中，中间有两次预留的处理时间，分别表示为T_reply1和T_reply2，其中，

由步骤S3得到公式：

t₁=t₀+μ*T_reply1

t₂=t₀+μ*(T_reply1+T_reply2)；

由步骤S1、S2得到公式：