[发明专利]一种基于固定周转时延的超宽带无线测距方法

权利要求书

1.一种基于固定周转时延的超宽带无线测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在测距请求节点A中

（1）等待接收节点B的Hello帧：当节点B刚进入到节点A所在的无线网络中时，节点B发送一个Hello帧，帧中标记固定周转时延T；

（2）判断是否接收到Hello帧：节点A在没有收到Hello帧时，不发送测距请求帧；如果接收到Hello帧则执行步骤（3），否则执行步骤（1）继续等待；

（3）发送一个Hello应答帧；

（4）向目标节点发送测距请求帧；

（5）判断是否超时：如果超时则执行步骤（4）重新发送测距请求帧，不超时则执行步骤（6）；

（6）判断是否收到测距应答帧：如果未收到应答帧则执行步骤（5）继续等待，否则执行步骤（7）；

（7）计算距离：利用公式（1）计算得到传播时延T_t，T_t再乘以信号传播速度即可得到二者之间的距离；

Tt=(Ta2-Ta1)-T2---(1)]]>

其中，T_a1为节点A发送测距请求帧的时刻，当测距请求帧开始发送PHR的第一个脉冲时开始计时，生成T_a1；

T_a2为节点A接收到来自于节点B的测距应答帧的时刻，当收到从B返回来的测距应答帧的PHR的第一个UWB脉冲时停止计时，生成T_a2；

（8）等待下一个测距周期；

（9）判断是否收到时间戳帧：如果在等待下一个测距周期内收到了一个来自于节点B的时间戳帧，则使用时间戳帧中T_b2和T_b1利用公式（2）计算得到传播时延T_t；

Tt=(Ta2-Ta1)-(Tb2-Tb1)2---(2)]]>

其中，T_b1为节点B接收到测距请求帧的时刻，接收到来自于A的测距请求帧的PHR的第一个UWB脉冲时开始计时，生成T_b1；

T_b2为节点B发送测距应答帧的时刻，当发送完测距应答帧的PHR的第一个UWB脉冲时停止计时；

（10）判断是否收到Hello帧：如果收到一个Hello帧，此后所有的测距均使用该Hello帧中的固定周转时延T；

（11）判断是否到达下次测距周期：如果到达了下次测距周期，则执行步骤（4）继续测距，否则执行步骤（8）继续等待；

2）在测距应答节点B中

（1）发送Hello帧：只有当节点B刚进入到节点A所在的无线网络中时，节点B才需要发送一个Hello帧，帧中标记固定周转时延T；

（2）判断是否收到Hello帧应答：节点B在没有收到节点A的Hello应答帧时，需要延迟一定的时间，再次执行步骤（1）发送Hello帧，如果接收到Hello帧应答则继续执行步骤

（3）；

（3）判断是否收到应答帧：如果收到应答帧则接收完节点A发送过来的测距请求帧后继续执行步骤（4），否则继续执行步骤（3）；

（4）延迟T_delay时间；

（5）在T时间发送到PHR的第一个脉冲；

（6）判断T_delay是否合适：如果不合适执行步骤（7），否则执行步骤（3）；

（7）发送时间戳帧：通过紧急发送一个时间戳帧；

（8）判断固定时延T是否需要调整：如果在T_delay=0的情况下T_b2-T_b1仍然大于T，则执行步骤（9），否则执行步骤（3）；

（9）Hello帧：增加T的值，同时将T的值通过Hello帧发送给节点A；

（10）判断是否收到Hello帧应答：如果未收到应答，则执行步骤（9）重新发送，否则执行步骤（3）等待下次测距。