[发明专利]高精度的超宽带无线定位方法

权利要求书

1.一种高精度的超宽带无线定位方法，包括以下步骤：

A、系统初始化：主要包括设定每次定位的测距次数N、各个基站的时钟偏移、待定位终端的最大可能移动速度v以及脉冲信号的传播速度C；

B、由待定位终端发射UWB脉冲信号；

C、由各定位基站接收脉冲信号并计算脉冲信号的传播时延τ；

D、由各定位基站将传播时延τ的计算结果发送给定位服务器；

E、由定位服务器接收各个定位基站发送的传播时延τ；

F、由定位服务器计算各个基站的测距结果；

G、最后，根据上述定位服务器的测距结果由定位服务器按照TOA或TDOA定位算法而计算出待定位终端的定位坐标，

其特征在于在上述步骤E后，依次有步骤E₁-用待定位终端的最大可能移动速度v对传播时延的测量值τ进行后向过滤，以及步骤E₂-取传播时延的最大概率测量值作为最终所使用的传播时延。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于上述步骤E₁中的后向过滤是：

1)计算待定位终端相对于本定位基站的上次定位与本次定位的距离之差δ；

2)计算待定位终端在上次定位与本次定位的时间间隔内的最大可能位移L；

3)若1)中的距离之差δ大于最大可能位移L则将δ过滤掉，否则进行步骤E₂的数据处理。

3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于上述步骤1)包括：

通过脉冲信号的传播速度C和上次定位计算出的传播时延τ₀，而计算出上次定位时待定位终端与本定位基站的距离L₀＝Cτ₀；以及通过脉冲信号的传播速度C和本次测量的传播时延τ，而计算出本次定位时待定位终端与本定位基站的距离L＝Cτ；并得到待定位终端相对于本定位基站的上次定位与本次定位的距离差δ＝L-L₀。

4.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于上述步骤2)包括：

通过待定位终端的最大可能移动速度v与两次定位的时间间隔即定位周期T，而得到待定位终端最大可能位移L_max＝vT。

5.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于上述步骤3)包括：

如果距离之差δ大于最大可能位移L_max，则将该δ过滤掉；否则该δ将参与步骤E₂的处理。

6.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于上述步骤3)执行完毕后，判断本次定位是否是第N次测距，如果是则继续执行下述的步骤E₂，否则返回步骤B由待定位终端继续发送脉冲信号。

7.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于上述步骤E₂包括：

1)在未过滤掉的时延中，找出最小和最大的两个时延以确定一个两端点分别为最小和最大时延的区间；

2)根据需要的定位精度将上述1)的区间等分成若干个子区间；

3)在定位服务器中统计出现在每个子区间内的传播时延的个数；

4)找出包含时延个数最多的那个子区间；

5)求出上述4)中子区间内的各个传播时延的平均值τ’，并以该平均值作为本次定位本定位基站与待定位终端的传播时延。

8.权利要求1所述的定位方法应用于基于距离的定位算法中的TOA或TDOA算法以对待定位终端进行定位。