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申请/专利权人:南京邮电大学
摘要:本发明公开了一种应用于多长馈线室内定位系统的TDOA测量方法,该方法利用多天线基站上两根天线收到的两个信道的CSS时域信号之间的互相关性,获得目标节点发射的测量信号到达多天线基站上两根天线之间的到达时间差TDOA,由此获得距离差。该测量方法使用多天线接收基站作为接收设备,采用双信道CSS信号作为测量信号,具有抗干扰能力强、覆盖距离远等特点。在接收端,通过差频正交解调得到两路双信道中频CSS信号,通过多相滤波器提取出两组有相同频率差的中频CSS信号,每组中频CSS信号之间进行互相关运算,将两组互相关结果进行计算所获得的距离差测量精度可以提升到分米级别,在LPWAN的室内室外带定位需求的系统中有广阔的应用前景。
主权项:1.一种应用于多长馈线室内定位系统的TDOA测量方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1,部署一台发射测量信号的目标节点,一台具有数据处理和计算功能的多天线接收基站,使各天线到基站上射频芯片间的馈线长度相等;步骤2,在发射端,对CSS基带复信号mt进行正交调制,调制时本振频率为fcu,获得射频信号st: mt=It+jQt=cosθt+jsinθt=ejθt μ为扩频调制扫频斜率;f0为扫频起始频率;BW为信号带宽;步骤3,在接收端,仅考虑远场环境和直射路径的情况下,接收天线ii=1,2,3...的接收信号rit退化为:rit=Ai×st+Nit;步骤4,在接收端,对接收到的信号rit进行差频正交解调,解调时本振频率为ω3≠ωcu,得到一天线中频信号yit和二天线中频信号y′it: 步骤5,再经过两个FIR带通多相滤波器将一天线双信道的CSS信号分解为y1it和y2it,二天线双信道的CSS信号分解为和 y1it=Ai[S′IF1it+jS′IF1qt]+N′ity2it=Ai[S′IF2it+jS′IF2qt]+N′it 步骤6,将y1it和y′1it进行互相关运算,计算出τ=0以及的互相关结果;当τ=0时: 当采样率为Fs时,取一个采样间隔的偏移; 步骤7,近似将看作与相等,可获得: 同理可得: 同时θ′3-θ3=ω′c+Δω′ct0-ωc+Δωct0=2πω′c+Δω′c-ωc-Δωct0,由此计算出时延的初值t0;步骤8,在计算机中存储基带CSS信号在同采样率下自相关函数的值,代入t0计算和的精确值,然后重新计算和得到精确的时延,多次迭代后算取的时延记为t′0;步骤9,计算时延t′0连续域所对应的距离差Δril:Δtil=t′0连续域Δril=c×Δtil。
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