依次進行積分,得到信號積分能量塊,并 將信號積分能量塊通過參考基站傳輸到測距服務器中;測距服務器計算信號積分能量塊的 偏度S,計算積分能量塊對應于上述傳輸時延的歸一化門限,進而確定在本次發射脈沖信號 下,偏度S與歸一化門限的對應關系,并進行保存;
[0058] (4)當發射機發射不止一次脈沖信號時,進行以下操作,設發射的脈沖信號次數為 Μ次,Μ大于1,則按照步驟(3)的操作,依次發射剩余的Μ-1次脈沖信號,并得到每次發射脈沖 信號下的偏度S與歸一化門限的對應關系,并進行保存;
[0059] (5)重復步驟(2),將IR-60GHZ收發系統多次重新安裝在上述室內環境中;測量并 記錄能量接收機與發射機之間的多個實際距離,并根據每個實際距離計算出各自的傳輸時 延;并依次重復步驟(3)-(4),從而得到在每個實際距離下的多個偏度S與歸一化門限的對 應關系,并進彳丁保存;
[0060] (6)根據步驟(5)得到的偏度S與歸一化門限的對應關系,通過曲線擬合的方式將 該對應關系擬合成曲線,記為偏度S-歸一化門限曲線;
[0061] (7)重復步驟(1),在lns-9ns范圍內歷遍積分時間Tb,并重新選擇典型室內視距或 非視距環境,然后重復進行步驟(2)-(6)的操作,從而得到在不同積分時間于不同室內環境 下的偏度S-歸一化門限曲線;視距典型環境中積分時間Tb = Ins及4ns下的偏度S-歸一化 門限曲線對應關系如表一所示;
[0062] (B)將步驟A(7)得到的曲線植入測距服務器內;
[0063] (C)然后將該測距系統安裝在需要進行測距的典型室內環境中,其中發射機安裝 于待測距終端,并對測距系統進行初始化:包括自定義設定此次測距的測距次數N、積分時 間Tb(Tb取值為lns-9ns)、選擇典型室內視距或非視距環境,并根據該積分時間Tb和所選的 典型室內環境下,選擇步驟A (7)與其對應的曲線;
[0064] (D)待測距終端的發射機發射第一個60GHz脈沖無線電信號;
[0065] (E)由能量接收機接收第一個脈沖無線信號,并由測距服務器計算脈沖信號的傳 播時延,包括:
[0066] (1)參考基站接收來自待測距終端的發射機發射發送的一個60GHz脈沖信號,并按 照積分時間Tb對信號積分,得到積分能量塊,把該積分能量塊發送給測距服務器;
[0067] (2)測距服務器根據接收到的積分能量塊,計算該積分能量塊的偏度S,根據測距 服務器中已有的偏度S-歸一化門限曲線,計算出該偏度S對應的歸一化門限;
[0068] (3)根據計算出的歸一化門限,利用門限法(Threshold-Crossing,TC)計算傳輸時 延,包括:搜索步驟E(l)接收到的能量塊,確定第一個超過門限值的能量塊所在位置的中間 時刻,作為收發系統的傳播時延;
[0069] (F)由測距服務器根據傳播時延計算傳輸距離,并保存;
[0070]測距服務器將傳輸時延與已知的脈沖信號傳輸速度C相乘,得到傳輸距離,并保 存;
[0071] (G)待測距終端的發射機依次發射剩余的N-1個60GHz脈沖無線電信號,測距服務 器按照步驟E對N-1個60GHz脈沖無線電信號依次計算得到傳播時延,并由測距服務器按照 步驟F依次計算傳輸距離,并保存;
[0072] (H)最后由測距服務器計算測距結果,
[0073]即對上述步驟得到的N個傳輸距離求平均值,得到最終的測距結果。
[0074] 實施例
[0075]本發明在測距時,待測距終端根據設置發送脈沖無線電60GHz信號,所有接收到該 脈沖的參考基站按設定積分時間對信號積分,并將積分能量塊傳輸到計算機;計算機通過 計算接收信號積分能量塊偏度,并根據事先植入的偏度S-歸一化門限曲線,計算出歸一化 門限;搜索積分能量塊,把第一個超過該歸一化門限值的能量塊的中間時刻作為估計的傳 輸時延;將由測距服務器計算出距離。
[0076]本發明包含的步驟如圖5所示:
[0077] 1. 一種基于偏度的脈沖無線電60GHz測距方法,其特征在于包括以下步驟:
[0078] A.建立接收信號積分能量塊偏度與歸一化門限的偏度S-歸一化門限曲線;
[0079] (1)首先建測距系統,所涉及的測距系統包括由IR-60GHZ發射機、能量接收機、參 考基站和測距服務器,其中發射機發射IR-60GHz信號,能量接收機接收發射機信號,并設定 積分時間Tb(Tb取值為lns-9ns),選擇典型室內視距或非視距環境;當發射機與能量接收機 之間有障礙物時為非視距,沒有障礙物時為視距環境;
[0080] (2)將IR-60GHZ發射機和能量接收機安裝在所選的室內環境中,測量并記錄能量 接收機與發射機之間的實際距離d,并根據該實際距離d計算出傳輸時延;
[0081 ] (3)發射機發射一次脈沖信號,經過在室內環境中的傳輸,由能量接收機接收;而 后能量接收機按照設定的積分時間Tb對接收信號依次進行積分,得到信號積分能量塊,并 將信號積分能量塊通過參考基站傳輸到測距服務器中;測距服務器計算信號積分能量塊的 偏度S,計算積分能量塊對應于上述傳輸時延的歸一化門限,進而確定在本次發射脈沖信號 下,偏度S與歸一化門限的對應關系,并進行保存;
[0082] (4)當發射機發射不止一次脈沖信號時,進行以下操作,設發射的脈沖信號次數為 Μ次,Μ大于1,則按照步驟(3)的操作,依次發射剩余的Μ-1次脈沖信號,并得到每次發射脈沖 信號下的偏度S與歸一化門限的對應關系,并進行保存;
[0083] (5)重復步驟(2),將IR-60GHZ收發系統多次重新安裝在上述室內環境中;測量并 記錄能量接收機與發射機之間的多個實際距離,并根據每個實際距離計算出各自的傳輸時 延;并依次重復步驟(3)-(4),從而得到在每個實際距離下的多個偏度S與歸一化門限的對 應關系,并進行保存;
[0084] (6)根據步驟(5)得到的偏度S與歸一化門限的對應關系,通過曲線擬合的方式將 該對應關系擬合成曲線,記為偏度S-歸一化門限曲線;
[0085] (7)重復步驟(1 ),在Ins - 9ns范圍內歷遍積分時間Tb,并重新選擇典型室內視距或 非視距環境,然后重復進行步驟(2)-(6)的操作,從而得到在不同積分時間于不同室內環境 下的偏度S-歸一化門限曲線;視距典型環境中積分時間Tb = Ins及4ns下的偏度S-歸一化 門限曲線對應關系如表一所示;
[0086] B.將步驟A(7)得到的曲線植入測距服務器內;
[0087] C.然后將該測距系統安裝在需要進行測距的典型室內環境中,其中發射機安裝于 待測距終端,并對測距系統進行初始化:包括自定義設定此次測距的測距次數N、積分時間 Tb(Tb取值為lns-9ns)、選擇典型室內視距或非視距環境,并根據該積分時間Tb和所選的典 型室內環境下,選擇步驟A( 7)與其對應的曲線;
[0088]上述步驟C為系統初始化,主要包括:
[0089] 安裝測距服務器,可以接收參考基站通過傳統射頻通信或有線通信等方式發送的 信號積分能量塊,并計算測距。
[0090] D.測距終端的發射機發射第一個60GHz脈沖無線電信號;
[0091]上述步驟D為待測距終端的發射機發射第一個60GHz脈沖無線電信號,主要包括: [0092]當待測距終端要求測距時,會發射