一種射頻信號測距方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種射頻信號測距方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 與室外定位不同，由于室內(nèi)GPS信號缺失，室內(nèi)定位技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)。為了解決 這一難題，多種室內(nèi)定位技術(shù)被相繼提出。由于室內(nèi)環(huán)境多種多樣，例如，機場大廳、展廳、 超市、圖書館、地下停車場、礦井等，因此不同的室內(nèi)定位技術(shù)也應(yīng)運而生，且功能各異，各 具優(yōu)缺點。
[0003] 射頻定位是室內(nèi)定位的一種手段，現(xiàn)有技術(shù)中，射頻定位主要基于射頻連通性或 射頻信號強度。前者屬于"非測距"的定位方法，通常假設(shè)在一定的距離范圍內(nèi)節(jié)點可以連 通，而超出該范圍則斷開連接，實現(xiàn)相對簡單，但假設(shè)條件過于理想，定位精度低。后者屬于 "測距"的定位方法，利用射頻信號強度的某些指標，如接收信號強度(Received Signal Strength Indicator，RSSI)值，其精度通常優(yōu)于前者，但需要硬件芯片支持RSSI等指標的 測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種射頻信號測距方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù) 所存在的現(xiàn)有的射頻定位精度低、需要硬件芯片支持RSSI測量的問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種射頻信號測距方法，包括：
[0006] 獲取不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的關(guān)系表，所述節(jié)點之間距離為發(fā) 射節(jié)點與接收節(jié)點之間的距離；
[0007]通過發(fā)射節(jié)點發(fā)射測距分組列，所述測距分組列包括:多個不同級別射頻發(fā)射功 率的分組，分組內(nèi)容中包含該分組的射頻發(fā)送功率信息；
[0008] 通過接收節(jié)點接收發(fā)射節(jié)點發(fā)射的分組，并根據(jù)接收節(jié)點的接收結(jié)果構(gòu)建測距碼 字；
[0009] 根據(jù)構(gòu)建的測距碼字及獲取的不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的關(guān)系 表，估算發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點之間的距離。
[0010] 進一步地，所述通過接收節(jié)點接收發(fā)射節(jié)點發(fā)射的分組，并根據(jù)接收節(jié)點的接收 結(jié)果構(gòu)建測距碼字包括：
[0011]通過接收節(jié)點接收發(fā)射節(jié)點發(fā)射的分組；
[0012] 根據(jù)接收節(jié)點接收到的分組和未接收到的分組構(gòu)建接收節(jié)點對應(yīng)的測距碼字；
[0013] 若所述測距碼字為異常測距碼字，則對所述測距碼字進行修正。
[0014] 進一步地，所述測距碼字用二進制表示；
[0015] 若一次測距分組列包括N個分組，在構(gòu)建測距碼字時，將各分組的功率按照自大而 小重新排序后再構(gòu)建測距碼字，排序后的各分組的功率自大而小記為. . .Pi，. . .PN， 并將構(gòu)建的測距碼字表示為(??. . .Ci. . .CN，其中，對任意1 < i <N，Ci滿足Cie{〇，l};
[0016 ]當Ci=0時，表示序號為i、功率為Pi的分組未被接收節(jié)點接收；
[001 7]當Ci =丨時，表示序號為i、功率為Pi的分組被接收節(jié)點接收。
[0018] 進一步地，所述若所述測距碼字為異常測距碼字，則對所述測距碼字進行修正包 括：
[0019] 若測距碼字的碼型特征為在1的左側(cè)出現(xiàn)了 0,則判定所述測距碼字為異常測距碼 字；
[0020] 若異常測距碼字的某一位為1，則在1的左側(cè)全部填充1對所述異常測距碼字進行 修正。
[0021] 進一步地，所述獲取不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的關(guān)系表包括：
[0022] 在距離發(fā)射節(jié)點的不同距離位置上，通過接收節(jié)點接收發(fā)射節(jié)點發(fā)射的分組，并 根據(jù)接收節(jié)點的接收結(jié)果確定不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的關(guān)系表；
[0023] 所述根據(jù)構(gòu)建的測距碼字及獲取的不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的 關(guān)系表，估算發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點之間的距離包括：
[0024] 根據(jù)構(gòu)建的接收節(jié)點對應(yīng)的測距碼字及獲取的不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點 之間距離的關(guān)系表，得到接收節(jié)點對應(yīng)的測距碼字下的距離分布；
[0025]根據(jù)得到的距離分布，估算發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點之間的距離。
[0026]本發(fā)明實施例還提供一種射頻信號測距系統(tǒng)，包括：
[0027]獲取單元，用于獲取不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的關(guān)系表，所述節(jié) 點之間距離為發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點之間的距離；
[0028]發(fā)射節(jié)點，用于發(fā)射測距分組列，所述測距分組列包括:多個不同級別射頻發(fā)射功 率的分組，分組內(nèi)容中包含該分組的射頻發(fā)送功率信息；
[0029] 接收節(jié)點，用于接收發(fā)射節(jié)點發(fā)射的分組；
[0030] 測距碼字構(gòu)建單元，用于根據(jù)接收節(jié)點的接收結(jié)果構(gòu)建測距碼字；
[0031] 距離估算單元，用于根據(jù)構(gòu)建的測距碼字及獲取的不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié) 點之間距離的關(guān)系表，估算發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點之間的距離。
[0032] 進一步地，所述測距碼字構(gòu)建單元包括：
[0033] 測距碼字構(gòu)建模塊，用于根據(jù)接收節(jié)點接收到的分組和未接收到的分組構(gòu)建接收 節(jié)點對應(yīng)的測距碼字；
[0034] 異常測距碼字修正模塊，用于若所述測距碼字為異常測距碼字，則對所述測距碼 字進行修正。
[0035] 進一步地，所述測距碼字用二進制表示；
[0036]若一次測距分組列包括N個分組，在構(gòu)建測距碼字時，將各分組的功率按照自大而 小重新排序后再構(gòu)建測距碼字，排序后的各分組的功率自大而小記為.. .Pi，.. .PN， 并將構(gòu)建的測距碼字表示為CiC2. . .Ci. . .CN，其中，對任意1 < i <N，Ci滿足Cie{〇，l};
[0037 ]當Ci = 0時，表示序號為i、功率為Pi的分組未被接收節(jié)點接收；
[0038]當Ci = 1時，表示序號為i、功率為Pi的分組被接收節(jié)點接收。
[0039] 進一步地，所述測距碼字修正模塊包括：
[0040]異常測距碼字判定子模塊，用于若測距碼字的碼型特征為在1的左側(cè)出現(xiàn)了 0,則 判定所述測距碼字為異常測距碼字；
[0041] 異常測距碼字修正子模塊，用于若異常測距碼字的某一位為1，則在1的左側(cè)全部 填充1對所述異常測距碼字進行修正。
[0042] 進一步地，所述獲取單元:具體用于在距離發(fā)射節(jié)點的不同距離位置上，通過接收 節(jié)點接收發(fā)射節(jié)點發(fā)射的分組，并根據(jù)接收節(jié)點的接收結(jié)果確定不同測距碼字的出現(xiàn)概率 與節(jié)點之間距離的關(guān)系表；
[0043] 所述距離估算單元包括：
[0044]距離分布確定模塊，用于根據(jù)構(gòu)建的接收節(jié)點對應(yīng)的測距碼字及獲取的不同測距 碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的關(guān)系表，得到接收節(jié)點對應(yīng)的測距碼字下的距離分布； [0045]距離估算模塊，用于根據(jù)得到的距離分布，估算發(fā)射節(jié)點與接收節(jié)點之間的距離。
[0046] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
[0047] 上述方案中，在一次測距過程中，通過發(fā)射節(jié)點連續(xù)發(fā)出多個不同級別射頻發(fā)射 功率的分組，分組內(nèi)容中包含該分組的射頻發(fā)送功率信息，再由接收節(jié)點接收發(fā)射節(jié)點發(fā) 射的分組，由于具有不同功率的分組具有不同距離的傳 播范圍，因此，能夠在無需測量射頻 接收信號強度值的情況下，根據(jù)接收節(jié)點的接收結(jié)果構(gòu)建測距碼字，并根據(jù)測距碼字及獲 取的不同測距碼字的出現(xiàn)概率與節(jié)點之間距離的關(guān)系表估算發(fā)射節(jié)點與各接收節(jié)點之間 的距離。這樣，在不依賴射頻接收信號強度測量硬件的前提下，為室內(nèi)定位提供了一種新型 的測距手段。
【附圖說明】
[0048]圖1為本發(fā)明實施例提供的射頻信號測距方法的方法流程圖；
[0049] 圖2為本發(fā)明實施例提供的發(fā)射節(jié)點與3個接收節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050] 圖3為本發(fā)明實施例提供的發(fā)射節(jié)點與1個接收節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051 ]圖4為本發(fā)明實施例提供的不同距離不同發(fā)射功率等級的丟包率示意圖；
[0052]圖5為本發(fā)明實施例提