[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

说明书

本发明公开了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。该方法包括：将多径模拟信号进行离散处理，得到离散数字信号，并输入至平均窗口函数中进行计算，将计算结果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；若第二窗口函数信号的最大值与当前噪音信号的比值小于预设阈值；利用传递函数对离散数字信号进行卷积操作，得到目标信号，并重新输入至平均窗口函数中进行计算，将计算结果进行滤波处理，得到新的第一窗口函数信号和第二窗口函数信号，进而计算出基站与标签的距离。本发明通过提高信噪比获取更准确的前边沿信号，从而更加精确地计算出定位基站与定位标签之间的距离。

技术领域

本发明涉及室内测距技术领域，尤其涉及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。

背景技术

全球导航卫星系统如GPS、GLONASS、北斗等已经在很长时间内作为默认的户外定位系统。近年来，随着物联网的快速发展以及智能手机的日益普及，室内定位系统的需求在不断增加。目前，许多室内定位系统已经被开发出来，如基于收到的射频信号强度转换回距离信息的RFID、蓝牙低能耗技术(BLE)、Wi-Fi技术，以及基于发射短脉冲信号的UWB超带宽技术。UWB超带宽技术由于抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大发送功率非常小等特点，被广泛应用于室内定位。然而，UWB超带宽技术在低信噪比条件下容易受到干扰，导致定位精度降低。

发明内容

本发明实施例提供了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，旨在解决现有技术中UWB超带宽技术在低信噪比条件下容易受到干扰，导致定位精度降低的问题。

本发明实施例提供了一种低信噪比条件下获取基站与标签的距离的方法，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。

本发明实施例还提供了一种低信噪比条件下获取基站与标签的距离的系统，包括：

离散数字信号获取单元，用于获取基于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；

滤波处理单元，用于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；

比值判断单元，用于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；