[发明专利]一种低信噪比下获取基站与标签距离的方法及其相关组件

权利要求书

1.一种低信噪比条件下获取基站与标签的距离的方法，其特征在于，包括：

获取基于UWB信道模型的多径模拟信号，将所述多径模拟信号输入至模数转换器进行离散处理，得到离散数字信号；

将所述离散数字信号输入至平均窗口函数中，计算得到目标平均信号，并将所述目标平均信号分别输入至第一窗口滤波器和第二窗口滤波器中进行滤波处理，得到第一窗口函数信号和第二窗口函数信号；

获取所述第二窗口函数信号的最大值与所述UWB信道模型的当前噪音信号的比值，并判断所述比值是否大于预设阈值；

若所述比值小于预设阈值，则利用传递函数对所述离散数字信号进行卷积操作，得到目标信号，并将所述目标信号重新输入至平均窗口函数中进行计算，并将计算结果输入至所述第一窗口滤波器和第二窗口滤波器中进行滤波处理，得到新的第一窗口函数信号和第二窗口函数信号，直至所述新的第二窗口函数信号的最大值与所述UWB信道模型的当前噪音信号的比值大于预设阈值；

利用新的第一窗口函数信号和第二窗口函数信号获取前边沿信号，并根据所述前边沿信号计算出定位基站与定位标签之间的距离。

2.根据权利要求1所述的低信噪比条件下获取基站与标签的距离的方法，其特征在于，所述利用新的第一窗口函数信号和第二窗口函数信号获取前边沿信号，包括：

利用所述第一窗口函数信号和第二窗口函数信号计算脉冲信号，并判断所述第一窗口函数信号与预设阈值的比值是否大于所述第二窗口函数信号，并且所述第二窗口函数信号是否大于估计噪声值；

若所述第一窗口函数信号与预设阈值的比值大于所述第二窗口函数信号，并且所述第二窗口函数信号大于估计噪声值，则将所述脉冲信号作为前边沿信号。

3.根据权利要求2所述的低信噪比条件下获取基站与标签的距离的方法，其特征在于，所述估计噪音值的计算过程如下：

thresh＝n_noise+t_switch

其中，n_noise为当前噪音值，t_switch为噪音阀值，其大小为2ⁿ，n＝0,1,2,...,8。

4.根据权利要求1所述的低信噪比条件下获取基站与标签的距离的方法，其特征在于，所述获取基于UWB信道模型的多径模拟信号，将所述多径模拟信号进行模数转换器进行离散处理，得到离散数字信号，包括：

获取基于UWB信道模型的多径模拟信号，将所述多径模拟信号输入转换速率为105、精度为10比特的模数转换器中进行采样，得到离散数字信号。

5.根据权利要求1所述的低信噪比条件下获取基站与标签的距离的方法，其特征在于，所述将所述离散数字信号输入至平均窗口函数中，计算得到目标平均信号，包括：

通过以下公式计算目标平均信号：

y[t]＝avewindow(abs(h[t]),16)

其中，16为平均窗口函数的长度，h[t]为离散数字信号，avewindow(x,n)指一个长度为n、取x的一个平均函数，abs指取绝对值。

6.根据权利要求1所述的低信噪比条件下获取基站与标签的距离的方法，其特征在于，所述将所述目标平均信号分别输入至第一窗口滤波器和第二窗口滤波器中进行滤波处理，得到第一窗口函数信号和第二窗口函数信号，包括：

将所述目标平均信号输入至长度为16的第一窗口滤波器中进行滤波处理，输出得到第一窗口函数信号；

将所述目标平均信号输入至长度为272的第二窗口滤波器中进行滤波处理，输出得到第二窗口函数信号。