一种基于UWB CIR的目标动静状态判断方法

    公开(公告)号:CN116634558A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310527927.X

    申请日:2023-05-11

    发明人: 张强 杨旭磊

    摘要: 本发明公开了一种基于UWB CIR的目标动静状态判断方法,包括以下步骤:1)计算检测阈值Cth;2)得到首径的前沿点;3)得到所有有效极值点;4)确定首径顶点和最强径顶点;5)计算首径能量、最强径能量和接收信号能量;6)获得本地序列sloc;7)得到最大相关系数rcoef;8)得到首径能量变化ΔPFP、最强径能量变化ΔPMP和接收信号能量变化ΔPRx;9)输出测量目标的动静状态。本发明采用上述结构的一种基于UWB CIR的目标动静状态判断方法,仅需对相邻两次测量的信道冲击响应进行分析,不需要存储过多的历史数据,降低了系统的复杂性;通过提取多个有效信息进行综合分析,能够准确判断测量目标的动静状态,为定位提供有效输入,有利于定位算法根据目标的动静状态选择定位策略,提高定位的精度和系统的稳定性。

    一种基于测距信道评估的LOS与NLOS场景判断方法

    公开(公告)号:CN116582815A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310571860.X

    申请日:2023-05-22

    发明人: 黄先日 杨旭磊

    IPC分类号: H04W4/02 H04W24/06

    摘要: 本发明公开了一种基于测距信道评估的LOS与NLOS场景判断方法,包括以下步骤:1、计算出下一次测量的预测距离值;2、计算出基于当前测量的预测首径参考能量值Pref;3、对DS‑TWR基站接收的信号进行分析,得到相关信息值;4、利用步骤3中得到的相关信息值、基于上一次测量的预测首径参考能量值Plastref、基于上一次定位反馈测距结果计算出的当前测量的预测距离值Plastpre,对当前测距信道质量进行评估,划分当前测距信道质量所处于的信道等级;5、通过对LOS与NLOS评判窗口内的数据进行评价,输出当前的测距场景是LOS还是NLOS。本发明采用上述结构的基于测距信道评估的LOS与NLOS场景判断方法,能够实时准确的判断出当前测距环境是LOS场景还是NLOS场景,有效避免错误的测距结果参与到定位计算中,提高室内定位的精度。

    一种NLOS环境下连续定位的跟踪方法

    公开(公告)号:CN115348540B

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202210980780.5

    申请日:2022-08-16

    IPC分类号: H04W4/02 H04W4/029 H04W64/00

    摘要: 本发明公开了一种NLOS环境下连续定位的跟踪方法,包括通过定位结果计算标签与基站之间的距离,计算的距离与通过首径计算的距离对比,得到距离误差;根据距离误差,通过PI控制算法对首径位置进行补偿修正;根据修正的首径位置索引为起点,截取CIR序列,对截取的序列共轭并进行归一化,作为下一次检测的本地序列;在下一次检测中,使用上传CIR序列与本地序列进行卷积运算,根据取相关结果的最大值与该序列的能量求相关系数;利用CIR序列,利用现有方法直接进行首径搜索,得到直接搜索的首径位置以及其对应的置信度;直接搜索得到的首径位置以及对应的置信度,输出最终的首径位置以及当前的测距环境;根据最终输出的首径位置计算距离并进行定位。本发明具有非常强鲁棒性,通过闭环控制,即使在NLOS环境中,首径能量很小或者消失的情况下也能够得到较为精确的定位结果。

    一种基于到达相位差辅助的首径信号增强及检测方法

    公开(公告)号:CN115343672A

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202210980802.8

    申请日:2022-08-16

    IPC分类号: G01S5/02

    摘要: 本发明公开了一种基于到达相位差辅助的首径信号增强及检测方法,包括以下步骤:计算信号到主从天线之间的相位差‑主从天线与本地序列进行互相关运算‑共轭相乘运算,得到的结果作为主从路合并后的数据‑相位补偿‑对相位补偿后的数据取实部处理,将多路数据进合并成一路数据‑加权累加处理‑首径信号检测‑计算首径索引的置信度。本发明采用上述基于到达相位差辅助的首径信号增强及检测方法,通过主从路数据共轭相乘,消除了载波频偏的影响,通过到达相位差进行补偿,将首径能量集中在实部,提高了首径的相对强度,降低了首径搜索的难度,将多路数据进行合并成一路数据,带来首径信号检测增益、提高定位鲁棒性的同时,降低了系统处理的复杂度。

    一种基于单基站的UWB无线耳机位姿感知测量方法

    公开(公告)号:CN117135568B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311112318.4

    申请日:2023-08-31

    IPC分类号: H04W4/02 H04R1/10 H04M1/72409

    摘要: 本发明公开了一种基于单基站的UWB无线耳机位姿感知测量方法,涉及超宽带通信技术领域,包括:将左右耳机戴在双耳上,充电仓静止放置在与耳机近似高度;手机通过BLE唤醒充电仓与耳机的UWB功能,左右耳机和充电仓利用UWB进行通信测量;手机使能测量后,左右耳机通过UWB相互通信,将测量结果回传给手机;手机利用回传测量结果,计算得到两个耳机的测距结果,并通过测距结果检测耳机状态;耳机状态检查通过后触发充电仓与耳机通过UWB进行通信测量,将测量结果回传给手机;手机利用充电仓与耳机回传的测量结果,计算耳机在充电仓坐标系下左右耳机的坐标值;利用充电仓坐标系下的左右耳机的坐标值以及左右耳机的测距结果,计算头部的位置姿态测量结果。

    一种基于集成UWB无线耳机的标签定位追踪方法

    公开(公告)号:CN117041886B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311112316.5

    申请日:2023-08-31

    IPC分类号: H04W4/029 H04W4/02 H04R1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于集成UWB无线耳机的标签定位追踪方法,包括以下步骤:S1、充电仓作为绝对基站,无线耳机作为相对基站;S2、将充电仓静止水平放置,并将耳机戴在双耳上,开启对标签的定位;S3、充电仓对耳机进行定位,耳机对标签进行定位;S4、充电仓通过PDOA+DS‑TWR的方法对无线耳机进行定位,并得到坐标系转换矩阵;S5、无线耳机通过DS‑TWR的方式对标签进行定位;S6、利用得到的相对坐标与坐标系转换矩阵得到标签相对于充电仓的绝对坐标。本发明采用上述的一种基于集成UWB无线耳机的标签定位追踪方法,既可以得到标签相对于充电仓的绝对坐标,又可以得到相对于人体的相对坐标,能够实现对标签的绝对追踪和相对追踪。

    一种基于码分多址的UWB TDOA定位方法

    公开(公告)号:CN116299171B

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202310168671.8

    申请日:2023-02-27

    IPC分类号: G01S5/08 G01S5/02

    摘要: 本发明公开了一种基于码分多址的UWBTDOA定位方法,S1、基站时钟校准;S2、定位配置;S3、时钟跟踪;S4、定位帧发送;S5、定位帧接收;S6、首径位置检测;S7、达到时间差计算;S8、定位计算。本发明采用上述的一种基于码分多址的UWBTDOA定位方法,不会受到标签容量的限制,为服务区内的所有标签提供定位服务;该定位方式属于标签被动接收完成定位服务,不需要标签与基站进行相互通信,保证了标签的信息安全;基站之间通过无线通信的方式完成时钟同步,降低了实现成本。

    一种基于UWB CIR的目标动静状态判断方法

    公开(公告)号:CN116634558B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202310527927.X

    申请日:2023-05-11

    发明人: 张强 杨旭磊

    摘要: 本发明公开了一种基于UWB CIR的目标动静状态判断方法,包括以下步骤:1)计算检测阈值Cth;2)得到首径的前沿点;3)得到所有有效极值点;4)确定首径顶点和最强径顶点;5)计算首径能量、最强径能量和接收信号能量;6)获得本地序列sloc;7)得到最大相关系数rcoef;8)得到首径能量变化ΔPFP、最强径能量变化ΔPMP和接收信号能量变化ΔPRx;9)输出测量目标的动静状态。本发明采用上述结构的一种基于UWB CIR的目标动静状态判断方法,仅需对相邻两次测量的信道冲击响应进行分析,不需要存储过多的历史数据,降低了系统的复杂性;通过提取多个有效信息进行综合分析,能够准确判断测量目标的动静状态,为定位提供有效输入,有利于定位算法根据目标的动静状态选择定位策略,提高定位的精度和系统的稳定性。

    一种基于信号强度选择LOS基站算法设计方法

    公开(公告)号:CN116437288B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202310488444.3

    申请日:2023-05-04

    发明人: 张强 兴雷 杨旭磊

    IPC分类号: H04W4/02 H04W16/18 H04W24/08

    摘要: 本发明公开了一种基于信号强度选择LOS基站算法设计方法,属于超宽带通信技术领域,包括以下步骤:S1、获取定位基站的接收信号能量和测距结果,剔除数据中的异常值;S2、对测距结果进行滤波,提高测距结果稳定性,根据定位基站的标定信息对测距结果进行修正;S3、使用所述S2输出的数据提取数据特征;S4、基站选择模块使用步S3输出的数据特征进行判断,剔除被车辆遮挡的定位基站,选择出适合定位的定位基站;S5:根据选择出的适合定位的定位基站接收信号强度,权重判断模块通过信号强度进行计算,输出该定位基站测距距离的可信度。本发明一种基于信号强度选择LOS基站算法设计方法,可以准确选择出适用于定位的基站,从而提高最终的定位精度。

    一种基于UWB与BLE相结合的低功耗测距方法

    公开(公告)号:CN116413658B

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202310168703.4

    申请日:2023-02-27

    IPC分类号: G01S5/02 G01S11/06

    摘要: 本发明公开了一种基于UWB与BLE相结合的低功耗测距方法,包括以下步骤:S1、系统上电后,对系统进行配置,确定测距时隙和UWB的测距频率,BLE为每个时隙均进行测距,UWB为N个时隙进行一次测距;S2、UWB和BLE同时进行测距,UWB测距结果是下一次UWB测距之前BLE测距结果的初始值;S3、BLE通过滑窗平均的方式输出的信号强度,与UWB测距结果对应的有效测量结果作为参考信号强度,之后作为BLE的测量结果。本发明采用上述的一种基于UWB与BLE相结合的低功耗测距方法,通过UWB与BLE相结合,通过UWB为BLE提供绝对参考距离,达到了对BLE校准的目的,解决了BLE测距精度受坏境变化影响大的问题,充分利用了UWB测距精度高以及BLE功耗低,得到一种高频率高精度低功耗的测距方法。