[发明专利]基于泄漏同轴电缆定位的小区切换方法和装置

说明书

本发明提供一种基于泄漏同轴电缆定位的小区切换方法和装置，该方法包括以下步骤：接收机根据接收到的时码分正交频分复用(TC‑OFDM)信号对自身进行定位，得到当前定位结果和历史定位误差指标；接收机根据得到的当前定位结果和历史定位误差指标来确定是否对下一泄露同轴电缆(LCX)小区TC‑OFDM信号的捕获；在确定对下一LCX小区TC‑OFDM信号进行捕获的情况下，接收机捕获下一LCX小区的TC‑OFDM信号，并根据捕获到的信号进行定位，基于定位结果的变化率得到接收机速度；在接收机速度的变化满足预定条件的情况下，确定进行LCX定位小区的切换。本发明的基于泄漏同轴电缆定位结果变化趋势的小区切换方法具有更高的切换精度和更低的切换时延。

技术领域

本发明涉及泄漏同轴电缆定位定位技术领域，尤其涉及一种基于泄漏同轴电缆定位的小区切换方法和装置。

背景技术

在为地铁隧道、矿井等狭长场景中的列车或矿车进行定位时，通常采用板状天线或棒状天线作为定位天线，天线发射的定位信号在狭长环境中发生发射，产生多径效应和信号覆盖不均匀等问题，使定位精度大大下降，而泄漏同轴电缆(Leaky Coaxial Cable，LCX)因其信号辐射均匀，信号覆盖较弱等优点，更适合作为上述环境中的定位天线。目前，基于LCX的定位方法可分为基于到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)的LCX定位方法，基于电磁感应的LCX定位方法和基于接收信号强度(Receive Signal Strength，RSS)的LCX定位方法，其中基于TDOA的LCX定位方法因其具有抗噪声能力强，定位精度高等优点更适合作为上述场景中的定位天线。

基于TDOA的LCX定位方法的定位原理是从LCX的两端分别用发射机(如图1中的发射机11和12)发送不同的含有定位信号的时码分-正交频分复用(Time Code Division-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，TC-OFDM)信号，定位信号经LCX传输后到达接收机附近，通过LCX上的开槽辐射到外界后被接收机接收，接收机利用不同信号到达接收机的TDOA，计算自身的位置。依据上述原理，当接收机处于LCX定位小区内时，如图1中接收机21，接收机21可对自身进行定位；而当接收机处于LCX定位小区外时，如图1中的接收机21，接收机21接收到的信号1和信号2的TDOA将始终等于信号从LCX一端传播到另一端的到达时间(Time of Arrival，TOA)，此时接收机将无法使用该LCX定位小区的信号对自身进行定位，因此当接收机离开某LCX定位小区后，需要立刻进行小区切换，为了降低因小区切换造成的定位误差，需要尽可能缩短切换时延，提高切换精度。

基于RSS的小区切换算法的切换原理是判断接收机接收到的当前LCX小区的RSS是否小于阈值来判断是否进行小区切换，，当RSS小于阈值时，则进行小区切换。但当环境噪声强度较大时，接收机对RSS的判断的准确度将降低，尤其当信号噪声比(SNR)小于0dB时，信号会淹没在噪声中，从而使接收机无法即时地判断出接收机是否已经跨过小区边界，从而产生较大地切换时延，因此该种方法受环境噪声、多径效应等因素的影响，切换精度低，切换时延大，无法满足基于TDOA的LCX定位场景下低切换时延和高切换精度的要求。

如何提高切换精度和缩短切换时延，进而提升在两个LCX小区边界处使用TC-OFDM信号的基于LCX的定位方法的定位精度，是一个亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种基于泄漏同轴电缆定位的小区切换方法，以提高小区切换精度和缩短切换时延。

本发明的一个方面提供了一种基于泄漏同轴电缆定位结果变化趋势的小区切换方法，该方法包括以下步骤：

接收机根据在当前泄露同轴电缆LCX小区接收到的时码分正交频分复用TC-OFDM信号对自身进行定位，得到当前定位结果，并基于历史定位结果获得历史定位误差指标；

接收机根据得到的当前定位结果和历史定位误差指标来确定是否对下一LCX小区进行TC-OFDM信号的捕获；