[发明专利]一种基于UWB的信号同步方法、室内定位系统

说明书

本发明实施例提供了一种基于UWB的信号同步方法、室内定位系统。该方法应用于室内定位系统，包括：直放站将室外基站定位信号转发至室内定位系统对应的室内定位网络中每条链路的第一级定位节点；每条链路的第一级定位节点对定位信号进行预设处理，得到对应的同步定位信号；从每条链路的第一级到倒数第二级定位节点，每条链路的每一级定位节点将其对应的同步定位信号和信号飞行时间发送至该条链路的下一级定位节点；该下一级定位节点根据接收到的信号飞行时间，对接收到的同步定位信号进行时钟校正，得到对应的同步定位信号。本发明以无线通信方式实现室内定位节点与定位信号同步，简化了室内定位系统的安装和维护过程，便于调整定位节点的位置。

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，特别涉及一种基于UWB的信号同步方法、室内定位系统。

背景技术

随着现代工作和生活的发展，人们在一天之中有更多的时间在室内工作和生活，因此研究室内定位技术具有重要意义。目前全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)如美国的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，俄罗斯的格洛纳斯，中国的北斗卫星导航系统，欧盟的伽利略卫星导航系统能够满足人们对室外位置定位的需求，然而在室内由于遮挡、多径等因素，卫星信号无法发挥出在室外的可用性和稳定性。

北京邮电大学邓中亮教授提出了基于时分码分-正交频分复用的(Time & CodeDivision-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，TC-OFDM)的室内定位技术，该技术基于移动通信网，并结合北斗卫星导航系统，实现了由室外到室内的位置定位的无缝切换，并实现了室内的米级定位精度。在TC-OFDM室内定位技术中，一般设置有多级定位节点接收定位信号，多级定位节点之间的时钟同步是通过有线方式来实现的，例如，通过光纤或同轴电缆实现时钟同步。

但是这两种有线的多级定位节点时钟同步的方案使节点分布的布网布线工作非常繁琐，尤其是针对大面积的室内范围进行位置定位时，需要多级定位节点进行定位，有线的时钟同步方案给定位系统的安装实施带来不便，增加了工作量。而且在有线的定位系统中，每个节点都有同轴电缆或光纤与之相连，由于室内环境有时要进行其他的装修，改造等工作，这可能会破坏原有的定位系统的布线，影响定位系统的稳定运行。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于UWB的信号同步方法、室内定位系统，以解决现有技术中有线的时钟同步方案带来的定位系统安装繁琐且维护不便的问题。具体技术方案如下：

为达到上述目的，第一方面，本发明实施例公开了一种基于UWB的信号同步方法，应用于室内定位系统，所述室内定位系统包括：直放站和多级定位节点，其中，所述多级定位节点中的每级定位节点均包括至少一个定位节点，所述方法包括：

所述直放站将室外基站的定位信号转发至所述室内定位系统对应的室内定位网络中每条链路的第一级定位节点；其中，所述每条链路均包括依次连接的所述每级定位节点中的一个定位节点；

所述每条链路的第一级定位节点对所述定位信号进行预设处理，得到每条链路的第一级定位节点对应的同步定位信号；

从每条链路的第一级定位节点到每条链路的倒数第二级定位节点，每条链路的每一级定位节点将该级定位节点对应的同步定位信号和信号飞行时间发送至该条链路的下一级定位节点；该下一级定位节点根据接收到的信号飞行时间，对接收到的同步定位信号进行时钟校正，得到该下一级定位节点对应的同步定位信号；其中，每条链路的每一级定位节点对应的信号飞行时间为该级定位节点到该条链路的下一级定位节点的信号飞行时间。

可选地，所述方法还包括：

每条链路的每级定位节点按照预设时间间隔获取该级定位节点到该条链路的下一级定位节点的信号飞行时间。