本技术涉及一种超宽带定位技术,采用AOA/PDOA/TDOA融合测角方法。该技术通过测量信号到达基站的时间差、相位差和到达角,利用TDOA方法精确解算目标位置。
背景技术
随着人类室内活动的增加,室内定位的需求也越来越广泛,各种无线定位室内服务如蓝牙、WIFI、ZigBee、近场通信(NFC)和超宽带(UWB)正在兴起。在这些室内定位技术中,UWB定位被认为是最有前途的无线协作室内定位解决方案之一。超宽带技术因其低功耗、高传输速率和强穿透性的特点已经被广泛应用于室内定位系统。
目前,已经提出的超宽带定位基本方法有:TOA定位、TDOA定位、RSS定位、AOA定位和PDOA定位。其中,AOA定位方法是第一种基于信号到达角的定位方法,由于对天线阵列的方向性有较高要求,因此,通常在法向方向的测角精度优于侧向。此后,PDOA定位方法又被提出。这是一种基于信号到达相位差的定位方法,它是通过信号到达两基站的相位差实现测角,可以克服其他方法随标签与基站的距离变远,测角精度逐渐下降的问题。但此方法要求基站间距远小于对应频率的二分之一波长,否则就会出现多解问题,基站间距的限制影响了该方法的适用范围。TDOA方法则是通过信号到达两基站的时间差实现定位,在工作范围内,此方法是五种方法中测角精度最高的,但在标签与基站间距离远远大于基站间距时,测角精度会显著下降。
总的来说,以上三种方法测角各有优劣。因此,提出一种融合三种测角方法技术优势的新方法,可以很大程度地改善超宽带定位的测角精度,从而大大提高定位精度。
实现思路