[发明专利]一种基于UWB测距的室内非视距环境下的定位方法

权利要求书

1.一种基于UWB测距的室内非视距环境下的定位方法，其特征在于：该基于UWB测距的室内非视距环境下的定位方法的具体步骤如下：

S1：布设各信标节点，并建立室内相对位置坐标系，测量并记录各信标节点的坐标值；将各信标坐标输入服务器，并将服务器与信标节点通过局域网相连；

S2：各信标节点响应步骤S1中服务器下达的定位指令，发射脉冲信号，搜寻待测目标；

S3：待测目标接收到步骤S2中由各信标节点发送的脉冲信号，立即反射该信号回发送节点；

S4：各信标节点接收到步骤S3中由待测目标反射回来的脉冲信号，使用与发射脉冲相同的模板信号，进而进行相关解调，进行信号时延估计得到信标节点与待测目标之间的距离量测，并进行信道统计特征提取；

S5：各信标节点利用步骤S1的局域网，将步骤S4中得到的距离量测、脉冲信号信道统计特征等数据发送到服务器；

S6：服务器接收步骤S5中的各信标节点发送的脉冲信道统计特征，进行非视距识别，在识别基础上，利用各信标的距离量测和各信标的位置坐标，通过定位算法，估计出待测目标在相对位置坐标系中的位置坐标；

S7：将步骤S6中得到的估计位置显示在终端显示器上，从而实现室内非视距环境下的目标定位。

2.根据权利要求1所述的一种基于UWB测距的室内非视距环境下的定位方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述信标节点包括UWB探测器和无线通信模块，所述UWB探测器用于调制、发射、接收、解调脉冲信号，并且提取信号信道统计特征；所述局域网由路由器建立，为信标节点可以支持的无线通信协议；所述待测目标包括一个有源射频标签，可以将接收到的脉冲信号进行放大反射；所述服务器用于发起目标定位指令，下达到各个信标节点进行目标探测。

3.根据权利要求1所述的一种基于UWB测距的室内非视距环境下的定位方法，其特征在于：所述步骤S4中，信号信道统计特征提取具体为：信标节点接收到反射信号r(t)，提取接收信号总能量ε_r、平均附加时延τ_med、均方根时延τ_rms、峰度k、偏度s等信道统计特征，其中各个特征的计算公式分别为：

其中

其中

4.根据权利要求1所述的一种基于UWB测距的室内非视距环境下的定位方法，其特征在于：所述步骤S6中，在服务器上，利用信号信道统计特征通过支持向量机分类器，识别分类脉冲信号是否为非视距传输，将识别为视距传输的信号用于定位估计，而将识别为非视距传输的信标丢弃不参与定位估计过程。