[发明专利]一种测量Tof和Tdoa的方法

说明书

本发明涉及一种测量Tof和Tdoa的方法，发起通信主锚节点与标签节点的一次请求‑响应‑再响应式通信，在通信过程中进行以下操作：标签节点设定或测量接收请求数据包到发送响应数据包的时间、每个副锚节点测量接收通信主锚节点发送的请求数据包到接收标签节点发送的响应数据包的时间、每个副锚节点测量接收受通信主锚节点发送的请求数据包到接受通信主锚节点发送再响应请求数据包的时间。最后计算通信主锚节点到标签节点的传播时间和所述响应数据包从标签节点到副锚节点的传播时间、主锚节点发送两次请求数据包到副锚节点的时间差。本发明具有定位速度较快、定位成本低、定位精度较高的优点，尤其适合于室内定位系统中的无线网络中设备的定位。

技术领域

本发明涉及一种测量Tof和Tdoa的方法，尤其是一种为无线传感器网络的节点定位或者无线接入设备的节点定位提供技术基础的测量方法，属于信号检测技术领域。

背景技术

在日常生活、生产过程中常常需要测量无线设备的地理位置信息，测量的瞬时相位越准确，应用的效果往往更好。ToF测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机之间往返的飞行时间来测量节点间的距离，则一个节点的定位需要多次Tof测量才能达到定位所需要的数据。不同于TOA，传统的TDOA(到达时间差)是通过检测信号到达两个基站的时间差，而不是到达的绝对时间来确定移动台的位置，定位过程中被定位节点只需要发送一次信息即可完成定位，但这也提高了对设备的时钟同步要求。已申请专利201710256773，主要通过使用通信主锚节点对通信主锚节点到标签的时间进行测量，需要在通信主锚节点、标签、副锚节点三个节点获取数据，相较于传统的Tof技术，虽然缩短了定位时间，但是对于测量的精准度会有所下降。因此，需要一种既能够缩短定位时间又能保证测量精准度的测量方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种测量Tof和Tdoa的方法，通过副锚节点接受两次请求数据包的时间来测量主锚节点到标签的时间，与现有技术相比，不仅能够缩短定位时间，降低系统冗余度；同时还能够减少测量数据的误差，保证测量精度。

为了达到以上目的，本发明提供了一种测量Tof和Tdoa的方法，定位系统中包含需要定位的标签节点以及至少三个锚节点，所述锚节点包含至少一个通信主锚节点及至少两个副锚节点，所述通信主锚节点进行与标签节点的双向通信，副锚节点用来监听通信主锚节点和标签节点，包括以下步骤：

步骤1)，选取与标签节点保持连接的一个锚节点作为通信主锚节点，其余锚节点作为副锚节，发起通信主锚节点与标签节点的一次请求-响应-再响应式通信：

步骤1.1)，通信主锚节点发出请求数据包；

步骤1.2)，标签节点与副锚节点接收通信主锚节点发出的请求数据包；

步骤1.3)，标签节点发出响应数据包；

步骤1.4)，通信主锚节与和副锚节点接收标签节点发出的响应数据包；

步骤1.5)，通信主锚节点发出再响应请求数据包；

步骤1.6)，标签节点与副锚节点接收通信主锚节点发出的再响应请求数据包；所述通信主锚节点发出的再响应请求数据包作为下一轮定位通信的请求数据包，再响应请求数据包内包含下一轮定位的标签地址；