[发明专利]一种非可视条件计算基站与标签距离的方法及其相关组件

说明书

本发明公开了一种非可视条件计算基站与标签距离的方法及其相关组件。该方法包括：将多径模拟信号进行离散处理，得到离散数字信号，并输入至平均窗口函数中进行计算，将计算结果分别输入至第一窗口滤波器和第二窗口滤波器中进行滤波处理，得到第一窗口函数信号和第二窗口函数信号；计算UWB信道模型的摆率，获取UWB信道模型的脉冲信号的间隔时间标准差，根据摆率和间隔时间标准差判断多径模拟信号是否为非可视信号；若是则将第二窗口滤波器输出的第二窗口函数信号作为前边沿信号计算出定位基站与定位标签之间的距离。本发明在低摆率时对非可视信号进行检测，避免了强多经信号对前边沿信号的干扰，从而更加精确地计算出定位基站与定位标签之间的距离。

技术领域

本发明涉及室内测距技术领域，尤其涉及一种非可视条件计算基站与标签距离的方法及其相关组件。

背景技术

全球导航卫星系统如GPS、GLONASS、北斗等已经在很长时间内作为默认的户外定位系统。近年来，随着物联网的快速发展以及智能手机的日益普及，室内定位系统的需求在不断增加。目前，许多已经被开发出来室内定位系统，如基于收到的射频信号强度转换回距离信息的RFID、蓝牙低能耗技术(BLE)、Wi-Fi技术，以及基于发射短脉冲信号的UWB超带宽技术。UWB超带宽技术由于抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大发送功率非常小等特点，被广泛应用于室内定位。然而，UWB超带宽技术在非可视条件下容易因低摆率及强多经信号的干扰，导致定位精度降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种非可视条件计算基站与标签距离的方法及其相关组件，旨在解决现有技术中UWB超带宽技术在非可视条件下容易因低摆率及强多经信号的干扰，导致定位精度降低的问题。

本发明实施例提供了一种非可视条件计算基站与标签距离的方法，包括：

获取基于UWB信道模型的多径模拟信号，将所述多径模拟信号输入至模数转换器进行离散处理，得到离散数字信号；

将所述离散数字信号输入至平均窗口函数中，计算得到目标平均信号，并将所述目标平均信号分别输入至第一窗口滤波器和第二窗口滤波器中进行滤波处理，得到第一窗口函数信号和第二窗口函数信号；

利用所述第一窗口函数信号计算所述UWB信道模型的摆率，并获取所述UWB信道模型的脉冲信号的间隔时间标准差，并根据所述摆率和间隔时间标准差判断多径模拟信号是否为非可视信号；

若所述多径模拟信号为非可视信号，则将所述第二窗口滤波器输出的第二窗口函数信号作为前边沿信号，根据所述前边沿信号计算出定位基站与定位标签之间的距离。

本发明实施例还提供了一种非可视条件计算基站与标签距离的系统，包括：

离散数字信号获取单元，用于获取基于UWB信道模型的多径模拟信号，将所述多径模拟信号输入至模数转换器进行离散处理，得到离散数字信号；

滤波处理单元，用于将所述离散数字信号输入至平均窗口函数中，计算得到目标平均信号，并将所述目标平均信号分别输入至第一窗口滤波器和第二窗口滤波器中进行滤波处理，得到第一窗口函数信号和第二窗口函数信号；

非可视信号判断单元，用于利用所述第一窗口函数信号计算所述UWB信道模型的摆率，并获取所述UWB信道模型的脉冲信号的间隔时间标准差，并根据所述摆率和间隔时间标准差判断多径模拟信号是否为非可视信号；

距离计算单元，用于若所述多径模拟信号为非可视信号，则将所述第二窗口滤波器输出的第二窗口函数信号作为前边沿信号，根据所述前边沿信号计算出定位基站与定位标签之间的距离。

第三方面，本发明实施例又提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的非可视条件计算基站与标签距离的方法。