[发明专利]一种基于无源反射信号高精度实时手写轨迹追踪方法

说明书

本发明公开了一种基于无源反射信号高精度实时手写轨迹追踪方法，用于包括一个无源反向散射标签、一个信号的发送端和两个信号的接收端的第一部署无源反射追踪场景和包括一个无源反向散射标签、一个信号的发送端和三个信号的接收端的第二部署无源反射追踪场景中，包括以下步骤：步骤a，确认所述无源反射追踪场景为第一部署无源反射追踪场景，还是第二部署无源反射追踪场景，若为第一部署无源反射追踪场景，则进行步骤b，若为第二部署无源反射追踪场景，则进行步骤c；步骤b，通过第一追踪模型进行处理追踪实时手写轨迹；步骤c，通过第二追踪模型进行处理追踪实时手写轨迹。该追踪方法，能以低成本和简单系统实现毫米级高精度的轨迹追踪。

技术领域

本发明涉及无线感知的轨迹追踪领域，尤其涉及一种基于无源反射信号高精度实时手写轨迹追踪方法。

背景技术

基于视频的方法，如Kinect和Leap Motiont的方案常常需要专用设备，而且容易受关系那条件和室内布局影响。电子黑板或其他类似技术通常非常昂贵并且维护开销大。基于惯性传感器的系统虽然开销低容易部署，但是误差很大，例如它在6s内的累积误差可能高达60cm，在精确追踪定位上显然是不可用的。最近，也有一些基于声音的系统被人们提出，例如Vernier的方案能达到毫米级别的轨迹追踪精度，但不幸的是，利用声音信号会存在很多实际问题，例如：低频的声音信号容易收到环境噪声的干扰，在实际应用场景无法达到高精度，高频的超声波信号具有较强的方向性，并且可能对动物有害(狗的听力范围是15～50000Hz，猫的听力范围是60～65000Hz)。

随着越来越多的无线设备部署在家庭和工作环境，一个最近的趋势是用射频(Radio Frequency)信号来做移动轨迹的追踪。基于RFID的系统，如Tagoram、Tadar、RF-finger等提出的方案通常受采样率的限制而不能高精度地追踪高速运动的物体。即使使用了tag阵列，误差也在厘米的量级。同时，已有的基于WiFi的轨迹追踪系统通常需要多个天线，并且误差在分米量级，例如：WiDraw的方案用了25天线的Angle-of-Arrival(AOA)技术来实现一个5cm误差的追踪系统，而WiTag的方案虽然仅仅用到了2个AP但是误差可能超过1m。其他的基于射频信号的系统如利用60GHz无线技术，遇到快速的信号衰减，高开销和硬件平台的限制性等问题。WiTrack提出的方案利用了一个专用的FMCW(Frequency-Modulated Continuous-Wave)1.79GHz带宽雷达来追踪墙后的人体运动，但是误差也高达20cm。因此，目前的手写轨迹追踪方案或存在需要专用设备使得系统复杂或存在误差较大的问题。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于无源反射信号高精度实时手写轨迹追踪方法，能以较低成本，实现个快速且精确的手写轨迹追踪。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种基于无源反射信号高精度实时手写轨迹追踪方法，用于包括一个无源反向散射标签、一个信号的发送端和两个信号的接收端的第一部署无源反射追踪场景和包括一个无源反向散射标签、一个信号的发送端和三个信号的接收端的第二部署无源反射追踪场景中，包括以下步骤：

步骤a，确认所述无源反射追踪场景为第一部署无源反射追踪场景，还是第二部署无源反射追踪场景，若为第一部署无源反射追踪场景，则进行步骤b，若为第二部署无源反射追踪场景，则进行步骤c；

步骤b，在该第一部署无源反射追踪场景中，信号的发送端处于两个信号的接收端的连线上，在两个接收端接收到无源反向散射标签所反射的发送端的反射信号后，通过第一追踪模型进行处理追踪实时手写轨迹；

步骤c，在该第二部署无源反射追踪场景中，信号的发送端处于三个信号的接收端的连线区域内的任意位置，在三个信号接收设备接收到无源反射标签的反射信号后，通过第二追踪模型进行处理追踪实时手写轨迹。