[发明专利]用于提高TDOA定位精度的时钟偏移补偿系统及方法

权利要求书

1.利用时钟偏移补偿系统所进行的时钟偏移补偿方法，其特征在于，所述时钟偏移补偿系统是一种用于提高TDOA定位精度的时钟偏移补偿系统，包括微控制器MCU，所述微控制器MCU分别通过数字鉴相器控制及数据总线和参考时钟源控制及数据总线与数字鉴相器和参考时钟源建立双向连接，所述微控制器MCU还通过UWB接收机数据总线分别与第一UWB接收机和第二UWB接收机建立双向连接，所述第一UWB接收机和第二UWB接收机内部分别设置有第一锁相回路和第二锁相回路，所述第一锁相回路和第二锁相回路分别通过第一时钟信号线和第二时钟信号线与参考时钟源相连，所述数字鉴相器分别通过第一相位测量线和第二相位测量线与第一时钟信号线和第二时钟信号线相连；

所述时钟偏移补偿方法包括以下步骤：

S1、时钟偏移补偿系统上电，参考时钟源产生时钟信号；

S2、在微控制器MCU的控制下，参考时钟源在时钟信号上叠加同步信号SYNC；

S3、第一UWB接收机和第二UWB接收机接收到同步信号SYNC后，各自的内部计数器分别重置归零并开始计时；

S4、数字鉴相器实时测量时钟相位差Ts’；

S5、微控制器MCU等待接收标签定位信号，并判断是否有标签定位信号到达；是，则顺序执行步骤S6；否，则继续等待接收标签定位信号，并判断是否有标签定位信号到达；

S6、微控制器MCU读取标签定位信号到达第一UWB接收机和第二UWB接收机内部计时器的时刻，计算出获得的到达时间差ΔT’，并读取当时数字鉴相器的实时测量时钟相位差Ts’，依据公式一计算获得的估计真实到达时间差

S7、微控制器MCU判断是否接收到停止测量指令；若是，直接结束程序；否，则顺序执行步骤S8；S8、需判断步骤S6中的时钟相位差Ts’是否大于误差阈值；若是，则返回重新执行步骤S2；否，则返回执行步骤S5。

2.根据权利要求1所述的时钟偏移补偿方法，其特征在于，所述参考时钟源为单一时钟源，并提供时钟驱动。

3.根据权利要求2所述的时钟偏移补偿方法，其特征在于，所述参考时钟源为第一UWB接收机和第二UWB接收机提供同步的时钟驱动，并在微控制器MCU的控制下叠加输出同步信号SYNC给第一UWB接收机和第二UWB接收机同步复位计时器。

4.根据权利要求1所述的时钟偏移补偿方法，其特征在于，所述第一时钟信号线与第一相位测量线等长蛇形布线设计，所述第二时钟信号线与第二相位测量线也采用等长蛇形布线设计。

5.根据权利要求1所述的时钟偏移补偿方法，其特征在于，所述第一UWB接收机和第二UWB接收机的内部计时器依靠参考时钟源的时钟信号进行驱动。

6.根据权利要求1所述的时钟偏移补偿方法，其特征在于，所述第一UWB接收机和第二UWB接收机均采用Decawave公司的DW1000 UWB模块。

7.根据权利要求1所述的时钟偏移补偿方法，其特征在于，所述参考时钟源包括OCXO恒温晶振和CPLD逻辑控制电路。