[发明专利]一种射频信号测距的方法、存储介质、系统及中央处理器

说明书

本发明涉及一种射频信号测距的方法、存储介质、系统及中央处理器，该方法包括：先接收至少2个射频信号；射频信号进行处理，再进行延时估计，确定延时时间；接着延时时间，确定距离范围；然后在距离范围内根据信号强度最大的射频信号，确定方位角和俯仰角；最后确定发射节点的地理坐标。还涉及一种系统，该系统包括：接收节点、变换器、滤波器、中央处理器和发射节点。通过本发明在不同的方位角和俯仰角上接收射频信号，对这些信号进行变换处理，可以去掉这些信号中重叠频率，使得信号相互之间没有干扰，提高了测距的精度，可以实现室外或复杂环境三维坐标定位。

技术领域

本发明属于信号定位测距领域，尤其涉及一种射频信号测距的方法、存储介质、系统及中央处理器。

背景技术

现有技术中，射频定位主要基于射频连通性或射频信号强度。前者属于“非测距”的定位方法，通常假设在一定的距离范围内节点可以连通，而超出该范围则断开连接，实现相对简单，但假设条件过于理想，定位精度低。虽然借助射频识别技术可以实现相对距离的测量，但测量的信息仅限于平面距离或相对距离，难以获得被测目标的地理坐标(包括经度、纬度和高度)或相对于读写器的方位角度、俯仰角度和高度信息，无法获得准确的三维空间地理坐标信息。因此，现有的定位技术无论是无线局域网定位还是射频识别的标签定位系统，只能实现二维平面上的大致测距与定位，无法实现低成本的室外或复杂环境三维坐标定位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的定位技术无论是无线局域网定位还是射频识别的标签定位系统，只能实现二维平面上的大致测距与定位，无法实现低成本的室外或复杂环境三维坐标定位。

为解决上面的技术问题，本发明提供了一种射频信号测距的方法，该方法包括：

接收节点在第一位置上采用不同的方位角和俯仰角接收发射节点发送的至少2个射频信号；

对每个所述射频信号进行处理，并对处理后的所述射频信号进行延时估计，同时根据延时估计得到的延时时间，在预设时间阈值范围内确定所述发射节点与所述接收节点之间的距离范围；

根据在所述距离范围内信号强度最大的所述射频信号，确定所述发射节点相对于所述接收节点在第一位置的方位角和俯仰角，并根据在所述距离范围内的所述方位角和俯仰角，确定所述发射节点的地理坐标。

本发明的有益效果：通过上述的方法，在不同的方位角和俯仰角上接收多个射频信号，在接收到这些射频信号后，对这些信号进行变换处理，可以去掉这些信号中重叠频率，使得信号相互之间没有干扰，因此后续使用的射频信号具有最高的精度，这样可以大大提高后续的测距精度，滤波器再对这些射频信号进行延时估计，这样可以确定不同射频信号之间接收的延时时间，再根据这些延时时间可以估算出发射节点与接收节点之间估算的距离范围，再在这个估算的距离范围内确定信号强度最大的射频信号，根据信号强度最大的射频信号可以得到相对比较准确的方位角和俯仰角，最后就可以这个比较准确的方位角和俯仰角，得到发射节点的地理坐标，最终得到发射节点与接收节点之间的距离，通过这样的方法可以实现室外或复杂环境三维坐标定位。

进一步地，所述将每个所述射频信号按照带宽划分为N个子载波，并对所述N个子载波进行变换处理，得到对应的测频信号包括：

将所述N个子载波进行转换，得到N个并行数据源信号，其中所述N个子载波包括：第0和N-1个子载波为高电平的数据源信号，中间N-2个子载波都为低电平的数据源信号，其中N为大于3的自然数；

对所述N个并行数据源信号进行傅里叶逆变换；

在经过所述傅里叶逆变换后，再进行逆转换，得到串行信号；

将所述串行信号放大，得到所述测频信号。