[发明专利]一种基于相位差测量距离差的定位方法

摘要

本发明涉及无线电定位领域，提供一种基于相位差测量距离差的定位方法，本发明利用跳频的方式改变两个阶段下基站发送信号的频率，且步进频率已知，在相同阶段基站分时发送信号，待测节点接收基站发送的信号并测量得到多组到达相位差，利用相邻阶段的相位差相减得到各基站与标签的距离差信息，从而实现对待测节点的位置坐标的确定。本发明通过跳频前后两个阶段相位差相减将由基站与待测节点之间的频率偏差引起的对距离差测量的误差降到更低，且利用基站来回发送信号往复差分的方法消除基站之间的初始相差，从而得到更加精确的距离差信息，进而实现对待定位目标的精确定位，相对于同领域的现有技术大大提高了定位精度。

主权项

1.一种基于相位差测量距离差的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获得待测节点C在第一阶段接收到的任意两个基站A与基站B发送的第一射频信号的相位差；具体过程如下：步骤1.1、通过有线或无线发送时钟的方式使得基站之间保持时钟同频；步骤1.2、设置基站发射信号的频率为参考时钟的N倍频率；步骤1.3、所有基站按时间顺序依次发送第一射频信号，待测节点C接收来自基站A、基站B发送的信号，测得待测节点C接收到两个发送信号的时间差Δt，并测到对应接收时刻的瞬时相位Φ1、Φ2，并计算得到相位差：Φ1‑Φ2；步骤1.4、基站A与基站B来回发送一次信号，分别测得基站A相对基站B的相位差εAB1及基站B相对基站A的相位差εBA1；步骤2、获得待测节点C在第二阶段接收到的任意两个基站A与基站B发送的第二射频信号的相位差；具体过程为：步骤2.1、更改基站发射信号的频率为参考时钟的N+1倍频率，步骤2.2、所有基站按时间顺序依次发送第二射频信号，待测节点C接收来自基站A、基站B发送的信号，测到对应接收时刻的瞬时相位Φ3、Φ4，并计算得到相位差：Φ3‑Φ4；步骤2.3、基站A与基站B来回发送一次信号，分别测得基站A相对基站B的相位差εAB2及基站B相对基站A的相位差εBA2；步骤3、基站发射信号的频率不变，基站A连续两个时刻向待测节点C发送第三射频信号，待测节点C接收来自基站A两个信号，并测得对应接收时刻的瞬时相位Φ5、Φ6，并计算得到相位差：Φ6‑Φ5；步骤4、根据下式计算得到距离差信息d1‑d2：其中，d₁表示基站A到待测节点C的距离，d₂表示基站B到待测节点C的距离；c为光速，W为基站参考时钟频率，W_C为待测节点C的频率；步骤5、根据上述距离差信息，实现对待测节点C定位。