[发明专利]一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备

说明书

本发明实施例提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备，该方法包括：通过UWB标签模块向各UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；各UWB基站模块接收到起始信息并进行第一延时后发送包含测距时间戳的响应信息给UWB标签模块；其中，各UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同；UWB标签模块接收到响应信息并进行第二延时后发送包含测距时间戳的结束信息给各UWB基站模块；各UWB基站模块接收结束信息后确定各自与UWB标签模块的距离。在UWB标签与UWB基站定位测距过程中根据UWB基站的地址确定响应时间，实现UWB标签自定位的多基站扩展；无需基站时钟同步，无需复杂的调度控制，可以无限扩展UWB定位基站数量以及无限扩展高精度测距定位范围。

技术领域

本发明涉及信息通信领域，特别涉及一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备。

背景技术

UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能够提高精确定位精度等优点，通常用于室内移动物体的定位跟踪或导航。

UWB定位系统实现测距只能支持三个基站，定位范围有限，无法扩展基站数量和扩展高精度测距定位范围。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法和设备。

具体的，本发明提出了以下具体的实施例：

本发明实施例提出了一种基于UWB标签自定位的多基站扩展方法，应用于包括UWB标签模块以及至少三个UWB基站模块的系统中，其中该方法包括：

通过所述UWB标签模块向各所述UWB基站模块发送包含测距时间戳的起始信息；

各所述UWB基站模块接收到所述起始信息并进行第一延时后发送包含所述测距时间戳的响应信息给所述UWB标签模块；其中，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间各不相同，各所述时间与各所述UWB基站模块的地址相对应；

所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块；

各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离。

在一个具体的实施例中，所述UWB基站模块对应不同的编号；其中当N不大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N×S)；

当N大于预设值M时，各所述UWB基站模块进行第一延时的时间为(N％M)×S,其中N为所述编号。

在一个具体的实施例中，所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块，包括：

所述UWB标签模块接收所述响应信息；

当所述UWB标签模块接收到所有UWB基站模块的响应消息后广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。

在一个具体的实施例中，所述UWB标签模块接收到所述响应信息并进行第二延时后发送包含所述测距时间戳的结束信息给各所述UWB基站模块，包括：

所述UWB标签模块接收所述响应信息；

当所述UWB标签模块等待完所有UWB基站模块的响应时间后，广播包括所有UWB基站模块的测距时间的结束信息。

在一个具体的实施例中，所述“各所述UWB基站模块接收所述结束信息后确定各自与所述UWB标签模块的距离”包括：