[发明专利]特定环境中基于有源RFID的目标定位方法及其系统

摘要

本发明公布了特定环境中基于有源RFID的目标定位方法及其系统，采用时间反转的手段，在不改造室内环境的前提下能对有源RFID标签实施实时、高精度的定位；在模拟环境中进行时间反转后的电磁波传播过程的仿真，通过读取电磁场能量的峰值点来确定被定位目标的位置，克服了传统的定位精度依赖于环境的复杂程度；时间反转过程并非在被定为目标上完成的，降低了被定位目标的复杂程度和成本；不需要真实存在的发射机，降低了信号处理机构的复杂程度和成本；信号处理机构中建立的模拟环境与真实的特定环境相对应，其多径和多散射情况均可在时间反转过程中被充分利用，相对于传统的定位方式，减少了固定天线的设置数量，降低了系统的成本。

主权项

1.特定环境中基于有源RFID的目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：（A）在特定环境中的被定位目标由四部分组成：供电电源、超宽带时域脉冲源、RFID标签、以及天线，在特定环境中设置RFID读卡器，RFID读卡器连接N个固定天线，N为大于1的自然数，N个固定天线同时与信号处理机构连接，N个固定天线的接收范围覆盖整个特定环境，RFID读卡器与信号处理机构连接，在信号处理机构内建立该特定环境、以及固定天线的电磁波传播模型；（B）RFID读卡器利用RFID的通信协议获取该特定环境空间内所存在的所有被定位目标的RFID标签识别码，并将所获得的信息传输至信号处理机构，信号处理机构得知该特定环境空间内被定位目标的数量和编号；（C）信号处理机构通过RFID读卡器向其中一个需要定位的被定位目标发送定位指令；（D）接收到定位指令的被定位目标的超宽带时域脉冲源通过天线发出一个超宽带时域脉冲信号P(t)，波形采用，该波形的中心频率为2GHz，带宽为1.4GHz~3GHz，其中为信号中心频率，为脉冲峰值所在时刻；（E）P(t)经过房间墙壁、家具等环境散射、折射后，被N个固定天线接收为R₁（t）～R_N（t），并被信号处理机构存储下来；（F）信号处理机构将接收到的N个接收信号R₁（t）～R_N（t）进行时间反转变换，变换后的信号分别赋给模拟环境中的各个模拟固定天线，以各个模拟的固定天线为发射端，在运算模型内模拟电磁波的传播过程，并读取运算模型内的空间电磁场能量分布情况，空间电磁场能量的峰值即为被定位的目标。