[发明专利]两点间测距的系统和方法及其在Wifi设备防丢失中的应用

权利要求书

1.一种两点间距离测量系统，基于IEEE802.11中正交频分复用技术对AB两点之间的距离进行测量，其特征在于：

所述系统包含分别布置在A点和B点的WiFi通信模块，能够相互匹配进行数据包的发送及接收；每个所述WiFi通信模块输出的数据包包含一组串联的OFDM符号；每个OFDM符号由保护间隔和本征符号这两部分组成，并且该OFDM符号的FFT输入信号窗口起始位置到所述保护间隔与本征符号的交界点之间的时间差dt，与FFT输出信号时信道估计的相位在频域子载波方向上的斜率相对应；

每个所述WiFi通信模块，在系统物理层中增加有计算信道估计斜率的模块和定时器，并在介质访问控制层和软件控制层中增加有支持A点和B点间为测量距离而进行通信和交换信息的功能模块及应用软件；

其中，所述计算信道估计斜率的模块，用于计算并输出所述的时间差dt；所述定时器，用于计算并输出在AB点之间相互传输设定的数据包时所需的时间。

2.如权利要求1所述两点间距离测量系统，其特征在于：

所述计算信道估计斜率的模块，是WiFi芯片中能够将接收数据包时计算的所述时间差dt进一步保存并输出的信道估计模块。

3.如权利要求1所述两点间距离测量系统，其特征在于；

A点WiFi模块的定时器，至少用于计算第一时间TA；所述第一时间TA，是在A点向B点发送一个已知内容的第一数据包时，从第一数据包的一个第一约定OFDM符号的保护间隔与本征符号的交界点开始计时，到A点接收到B点向其返回的一个已知内容的第二数据包时，该第二数据包的一个第二约定OFDM符号的FFT输入信号窗口起始位置为止结束计时。

4.如权利要求3所述两点间距离测量系统，其特征在于：

B点WiFi模块的定时器，至少用于计算第二时间TB；所述第二时间TB，是在B点接收所述第一数据包时，从第一数据包的第一约定OFDM符号的FFT输入信号窗口起始位置开始计时，到B点向A点发送所述第二数据包时，第二数据包的第二约定OFDM符号的保护间隔与本征符号的交界点为止结束计时。

5.一种两点间距离测量方法，使用如权利要求1所述的测量系统实现，基于IEEE802.11中正交频分复用技术对AB两点之间的距离进行测量，其特征在于：

所述方法包含以下流程：

步骤1，由A点发起测量距离的要求，双方确认后，由A点向B点发送一个已知内容的第一数据包；当A点在发送第一数据包中的一个第一约定OFDM符号时，在该第一约定OFDM符号的保护间隔和本征符号的交界点开始对第一时间TA进行计时；

步骤2，B点完成对第一数据包的接收后，得到所述第一约定OFDM符号的时间差dtB，并从该第一约定OFDM符号的FFT输入信号窗口起始位置开始对第二时间TB进行计时；

在接收完第一数据包后，B点还开始向A点发送一个已知内容的第二数据包；当B点在发送第二数据包的一个第二约定OFDM符号时，在该第二约定OFDM符号的保护间隔与本征符号的交界点结束对第二时间TB的计时；

步骤3，A点完成对第二数据包的接收后，检测所述第二约定OFDM符号的时间差dtA，并在该第二约定OFDM符号的FFT输入信号窗口起始位置结束对第二时间TA的计时；

步骤4，根据第二约定OFDM符号的时间差dtA、第一时间TA、第一约定OFDM符号的时间差dtB和第二时间TB，计算得出AB两点之间的距离：

将A点与B点间因距离而发生的传输延时记为                                               ，则=AB间距离/光速；TA+dtA=TB-dtB+2，得到AB间的距离=光速×（TA-TB+dtA+dtB）/2。

6.如权利要求5所述两点间距离测量方法，其特征在于：

步骤4中，进一步由B点向A点发送一个第三数据包来携带有关第一约定OFDM符号的时间差dtB和第二时间TB 的信息，并由A点接收该第三数据包并计算AB两点之间的距离。

7.如权利要求5所述两点间距离测量方法，其特征在于：

步骤4中，进一步由A点向B点发送一个第三数据包来携带第二约定OFDM符号的时间差dtA、第一时间TA，并由B点计算AB两点之间的距离。