CN109819513B - 多个定位基站发射同步信号的定位***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多个定位基站发射同步信号的定位***，在一个定位周期中，由多个定位基站向其它定位基站发射同步信号，以使其它定位基站至少接收到一个定位基站发射的同步信号；发射同步信号的定位基站与能够接收到该定位基站发射的同步信号的定位基站构成一个定位基站组，利用发射和接收同步信号的时间信息以及定位基站的位置信息，对定位基站组内的定位基站进行时钟同步，并利用定位基站组内的定位基站实现对定位标签的定位。本发明使得在定位基站分布范围较广、待定位区域地形较为复杂时，各个定位基站都能够接收到同步信号，实现与其它定位基站间的同步。避免了通过有线线路在各定位基站之间传输同步信号，节约了经济和人力成本。

Description

多个定位基站发射同步信号的定位***及其方法

技术领域

本公开涉及无线通信，更具体地，本公开涉及一种多个定位基站发射同步信号的定位***及其方法。

背景技术

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，在短距离高速率无线通信的基础上，人们对位置信息感知的需求也日益增大。尤其在复杂环境中，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等，或者一些需要对人员定位具有特殊需求的环境，如监狱、幼儿园、医院、养老院等，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品的位置信息，进而用于监控管理、安全报警、指挥调度、物流、遥测遥控和紧急救援等需求。

在现有的定位***中，常用的定位算法包括，例如，TDOA(Time Difference ofArrival，到达时间差)定位算法，即置于待定位装置上的定位标签向已知位置的定位基站发射定位信号，定位***记录各定位基站接收到定位信号的时间差解算待定位装置的位置信息。上述算法在实施过程中要求各个定位基站间精确的时间同步才能达到较高的定位精度。现有技术中对于各个定位基站之间常用的同步方法主要有以下几种，一是每个定位基站中各自包含精确的同步时钟，如原子钟等，这种方法成本较高，且需定期对其进行时钟校验；二是使用有线线路在各定位基站之间传输同步信号，此方法需要在各定位基站之间布设有线线路，需要耗费较多的经济和人力成本，且需要定期维护，而在一些特殊环境中，受制于地理环境以及美观因素，无法实现有线线路的布设；三是利用某一装置向所有定位基站通过无线方式广播同步信号，然而在定位基站分布范围较广、待定位区域地形较为复杂时，距离某一装置较远或与某一装置间存在遮挡的定位基站无法接收到同步信号，从而无法实现与其他定位基站间的同步。因此，研究低成本、低功耗、高精度的同步定位***成为了本领域研究人员亟需解决的问题。

发明内容

依据本发明的一个方面公开了一种多个定位基站发射同步信号的定位***，包括N个已知位置的定位基站，N为大于等于3的整数，以及待定位的定位标签，其特征在于：在一个定位周期T中，由x个定位基站向其它定位基站发射同步信号，以使其它定位基站至少接收到一个定位基站发射的同步信号，x为大于等于2且小于等于N的整数；发射同步信号的定位基站与能够接收到该定位基站发射的同步信号的定位基站构成一个定位基站组，利用发射和接收同步信号的时间信息以及定位基站的位置信息，对定位基站组内的定位基站进行时钟同步，并利用定位基站组内的定位基站实现对该定位标签的定位，其中，在一个定位周期中，包含同步时段和定位信号收发时段，各定位基站在同步时段内完成同步信号的发射和接收，各个定位标签与定位基站在定位信号收发时段收发定位信号。

依据本发明的另一个方面公开了一种多个定位基站发射同步信号的定位方法，包括：在一个定位周期T中，令多个定位基站向其它定位基站发射同步信号，以使其它定位基站至少接收到一个定位基站发射的同步信号，其中，发射同步信号的定位基站与能够接收到所述定位基站发射的同步信号的定位基站构成一个定位基站；记录发射和接收同步信号的时间信息；利用发射和接收同步信号的时间信息以及定位基站的位置信息，对定位基站组内的定位基站进行时钟同步；利用定位基站组内的定位基站实现对该定位标签的定位，其中，在一个定位周期中，包含同步时段和定位信号收发时段，各定位基站在同步时段内完成同步信号的发射和接收，各个定位标签与定位基站在定位信号收发时段收发定位信号。

在本发明公开的多个定位基站发射同步信号的定位***中，通过令多个定位基站交替发送同步信号，使得在定位基站分布范围较广、待定位区域地形较为复杂时，定位***中的各个定位基站也能够接收到同步信号，从而实现与其他定位基站间的同步。避免了通过有线线路在各定位基站之间传输同步信号，节约了经济和人力成本。

附图说明

图1给出依据本发明一种实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的示意图；

图2给出图1所示实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的一种工作时序示意图；

图3给出依据本发明一种实施例的定位***100的定位基站分组示意图；

图4给出依据本发明另一种实施例的定位***100的定位基站分组示意图；

图5给出图1所示实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的另一种工作时序示意图；

图6给出图1所示实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的又一种工作时序示意图；

图7给出依据本发明一种实施例的多个定位基站发射同步信号的定位方法700的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

本领域技术人员应当理解，在本文上下文中，对待定位装置的定位至少可以理解为获得待定位装置的位置信息或者是对待定位装置的位置的解算。另外，对定位基站间的时钟同步至少可以理解为以所述定位基站中的一个为基准，获得其余定位基站时钟相对于该基准时钟的时间相对差值。另外，本领域技术人员应当理解，本文上下文中提及的“定位周期”，是指要发射同步信号的各个定位基站发射完同步信号，且定位***完成对所有待定位装置的定位所用的时间。

图1给出依据本发明一种实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的示意图。定位***100包括已知位置的N个定位基站BS1～BSN，以及M个待定位装置MS1～MSM，其中N为大于等于3的整数，M为大于等于1的整数。接下来，以N＝6且M＝5为例对图1所示定位***100进行详细描述。如图1所示，定位***示例性地包括定位基站BS1、BS2、BS3、BS4、BS5和BS6以及待定位装置MS1、MS2、MS3、MS4和MS5，其中，在待定位装置MS1、MS2、MS3、MS4和MS5上分别设置有能够实现与定位基站收发定位信号的定位标签。由于定位标签置于待定位装置上，可以认为定位标签与待定位装置具有已知的相对位置关系，甚至在某些情况下，由于定位标签与待定位装置之间的距离较小，可以近似地认为定位标签与待定位装置的位置相同，因此，在本文上下文中，为便于描述，对定位标签的定位即当作对待定位装置的定位，相关地，例如，定位基站与定位标签之间收发定位信号这样的描述和定位基站与待定位装置之间收发定位信号这样的描述具有相同的意思表示。在一个实施例中，置于待定位装置上的定位标签为超宽带定位标签，所述各定位标签与定位基站之间交互(或者说收发)超宽带定位信号。

定位***100利用定位信号的发送时间和/或定位信号的接收时间以及定位基站的位置获得定位标签的位置，进而实现对待定位装置的定位。在一个实施例中，定位******100利用TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)或TOA(Time of Arrival，到达时间)定位算法解算定位标签的位置信息。在使用TOA定位算法进行定位时，需要各个定位基站和定位标签之间都进行精确的同步，而若各个定位基站间是同步的，定位标签只需与其中一个定位基站进行同步，便可与所有定位基站同步，同步效率高。在TOA定位算法中，利用定位基站发射定位信号以及定位标签接收定位信号的时间信息，或反之，利用定位标签发射定位信号以及定位基站接收定位信号的时间信息，可以实现对定位标签即待定位装置的定位。而在使用TDOA定位算法时，只需要定位基站之间实现同步，利用定位基站或定位标签接收定位信号的时间信息可以实现对定位标签即待定位装置的定位。本发明以使用TDOA定位算法解算定位标签的位置信息为例展开描述，但本领域技术人员应当理解，本发明中定位***的某些功能及其原理，例如，定位基站间的同步功能及其原理对于采用TOA算法解算定位标签的位置信息也是同样适用的。

在定位标签和定位基站间交互定位信号的过程中，定位信号的接收方需获知定位信号来自哪一发送方。在一个实施例中，定位***100为每个定位信号添加表征定位信号发送方的身份信息，又在一个实施例中，为每个定位信号分配专有的定位信号收发时隙。为减少定位信号发射装置的复杂度，以及便于定位信号接收方检测和解调定位信号，本发明以为每个定位信号分配专有的定位信号收发时隙来获知所述定位信号来自哪一发送方为例展开描述，但本领域技术人员应当理解，本发明的技术方案对于利用其他方法来获知定位信号来自哪一发送方亦是适用的。

本领域技术人员应当知晓，在一个定位周期T中，如接下来即将描述的，定位***100中至少某些定位基站间(如接下来将要描述的同一定位基站组内的定位基站)进行过同步，它们彼此间的时钟误差较小，因此，作为一种优选实施例，可以选择彼此间进行过同步的定位基站来对待定位装置进行定位，这样获得的定位精度更高。当然，当所述待定位装置与定位基站距离相对较近，空间遮挡较少时，定位信号的传播效果较好，因此，作为另一种实施例，可选择离待定位装置距离相对较近的定位基站来对待定位装置进行定位，这样获得的定位信号到达时间差的误差较小。如图1所示，在对定位***100中的待定位装置MS1、MS2、MS3、MS4、MS5进行定位时，根据待定位装置所处的位置，选择距离其较近的三个定位基站对其进行定位，例如，对于待定位装置MS1，优选定位基站BS1、BS2、BS4对其定位；对于待定位装置MS2，优选定位基站BS1、BS2、BS3对其定位；对于待定位装置MS3，优选定位基站BS2、BS3、BS4对其定位；对于待定位装置MS4，优选定位基站BS3、BS4、BS6对其定位；对于待定位装置MS5，优选定位基站BS4、BS5、BS6对其定位。当然，本领域技术人员应当理解，不论选择上述两种方案中的何种方案甚至其它方案，都不影响定位基站彼此间进行同步。

本发明利用定位基站向其他定位基站发送同步信号，在一个实施例中所述同步信号为无线信号，又在一个实施例中所述同步信号为超宽带信号，超宽带信号以其较高的时钟分辨力，为定位***100带来较高的同步精度。然而受制于传播距离、空间遮挡等因素的影响，当定位***100中的定位基站分布范围较广，或定位基站间存在空间遮挡时，某一个定位基站发射的同步信号无法被定位***100中的所有定位基站都接收到。在如图1所示实施例中，定位基站BS1发送的同步信号只能被定位基站BS2和BS4接收到；定位基站BS2发送的同步信号只能被定位基站BS1和BS3接收到；定位基站BS3发送的同步信号只能被定位基站BS2、BS4和BS6接收到；定位基站BS4发送的同步信号只能被定位基站BS1、BS3和BS5接收到；定位基站BS5发送的同步信号只能被定位基站BS4和BS6接收到；定位基站BS6发送的同步信号只能被定位基站BS3和BS5接收到。即在定位***100中，没有一个定位基站发送的同步信号能够被其他所有定位基站都接收到。为了能够令定位***100中的所有定位基站都能够得到利用，本发明提供了一种多个定位基站发射同步信号的定位***100。

图2给出图1所示实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的一种工作时序示意图。图2给出了定位***100一个定位周期T的工作时序示意图，定位***100根据定位***100中发射同步信号的定位基站的个数将每个定位周期T划分成了相应个数的时段。具体地，在图2所示的定位***100中定位基站BS1-BS6均发送同步信号，定位***100按照定位基站BS1-BS6发射同步信号的顺序，将定位周期T划分成了与定位基站BS1-BS6相对应的时段T1-T6，定位基站BS1-BS6分别在时段T1-T6中的对应时段内发射同步信号。

在一个实施例中，时段T1-T6中的每个时段又包含了同步时段和定位信号收发时段，例如，与定位基站BS1对应的时段T1包含了同步时段ST1和定位信号收发时段PT1。接下来，以定位基站BS1在时段T1内的工作为例，对其同步原理进行详细阐述。定位基站BS1在同步时段ST1发射同步信号S1，同步信号S1被定位基站BS2和定位基站BS4接收到。定位***100记录定位基站BS1发射同步信号S1的时刻t1，以及定位基站BS2和定位基站BS4接收到同步信号S1的时刻t2和t4。由于定位***100记录的同步信号的发射时刻和到达时刻均是基于同步信号发射端和接收端各自的时钟获得的，而定位基站间还没有进行同步，因此，定位基站的时钟存在偏差，需要进行修正。由于定位***100中的定位基站的位置已知，因此，每两个定位基站之间的距离已知，进而，同步信号在每两个定位基站之间传播的飞行时间是已知的。具体到定位基站BS1、BS2和BS4，同步信号S1从定位基站BS1到定位基站BS2以及从定位基站BS1到定位基站BS4的飞行时间可以基于同步信号的传播速度获得，分别表示为t12和t14。在一个实施例中，定位***100在定位基站BS1对应的时段T1中，以定位基站BS1的时钟为基准来修正其他定位基站的时钟。以修正定位基站BS2的时钟为例，存在以下公式，t1+t12＝t2+Δt2，其中，Δt2为定位基站BS2时钟相对于定位基站BS1时钟的时间修正值。由上述公式，可以获得定位基站BS2时钟相对于定位基站BS1时钟的时间修正值Δt2。同理，可对收到同步信号S1的定位基站BS4进行时钟修正，获得定位基站BS4时钟相对于定位基站BS1时钟的时间修正值。

本领域技术人员应当理解，在上述实施例中，选择以发射同步信号的定位基站BS1为基准来对接收该同步信号的定位基站BS2和BS4进行时钟同步，但由于时间的相对性，在其它实施例中，可以选择发射同步信号的定位基站和接收到该同步信号的定位基站中的任意一个为基准，作为它们中剩余基站的时钟参考，对剩余基站进行同步。

进入定位信号收发时段PT1后，定位基站与待定位装置间交互定位信号，定位***100记录定位信号的到达时间信息，并利用所述到达时间信息和定位基站的位置信息，利用TDOA定位算法解算待定位装置的位置信息。

在一个实施例中，置于待定位装置上的定位标签向定位基站发射定位信号，定位基站接收所述定位信号并记录定位信号到达自身的时间信息。又在一个实施例中，所述定位基站发射定位信号，所述定位标签接收所述定位信号并记录定位信号到达自身的时间信息。

在一个实施例中，定位***100的定位信号收发方式是待定位装置向定位基站发射定位信号，定位***100为每个待定位装置分配专有的定位信号收发时隙，定位基站在相应的定位信号收发时隙接收到所述定位信号，这样，可以获知所述定位信号来自哪一待定位装置。

在一个实施例中，所述定位信号为超宽带定位信号。

在图2所示的实施例中，在与定位基站BS1对应的时段T1中的定位信号收发时段PT1中，由于定位基站BS1、BS2和BS4进行了时钟同步，因而，以定位基站BS1、BS2和BS4作为优选定位基站的待定位装置MS1得到了较高精度的定位。

同样地，在与定位基站BS2对应的时段T2中包含了同步时段ST2和定位信号收发时段PT2，定位基站BS2在同步时段ST2发射同步信号S2，同步信号S2被定位基站BS1和定位基站BS3接收到。定位***100在定位基站BS2对应的时段T2中，以定位基站BS2的时钟为基准来修正其他定位基站的时钟，可对收到同步信号S2的定位基站BS1和定位基站BS3进行时钟修正。因而，在与定位基站BS2对应的定位信号收发时段PT2中，以定位基站BS1、BS2和BS3作为优选定位基站的待定位装置MS2得到了较高精度的定位。

类似地，在与定位基站BS3对应的时段T3中，定位基站BS2、BS3、BS4、BS6进行了时钟同步，待定位装置MS3和MS4得到了较高精度的定位；在与定位基站BS5对应的时段T5中，定位基站BS4、BS5、BS6进行了时钟同步，待定位装置MS5得到了较高精度的定位。因此，在一个定位周期T中，以任意定位基站作为优选定位基站的待定位装置都能够得到较高精度的定位。

在图2所示实施例中，定位***100中的所有定位基站均发射同步信号。然而，在其他的实施例中，定位***100根据同步信号的接收情况，可以只选择部分定位基站发送同步信号，以缩短整个定位周期T，提高定位***100的定位刷新率。在一个实施例中，发射同步信号的定位基站与能够接收到所述定位基站发射的同步信号的定位基站构成一个定位基站组。例如，定位基站BS2和BS4能够接收到定位基站BS1发射的同步信号，则定位基站BS1、BS2和BS4构成了一个定位基站组。

图3给出依据本发明一种实施例的定位***100的定位基站分组示意图。定位***100仅选择定位基站BS1和定位基站BS6发射同步信号，其中，定位基站BS2和BS4能够接收到定位基站BS1发射的同步信号，定位基站BS1、BS2和BS4构成定位基站组301；定位基站BS3和BS5能够接收到定位基站BS6发射的同步信号，定位基站BS3、BS5和BS6构成定位基站组302。定位***100的一个定位周期T可仅包含与定位基站BS1对应的时段T1和与定位基站BS6对应的时段T6，极大的缩短了定位周期T的时长。在图3所示实施例中，定位基站组301和302中不包含同时属于两个定位基站组的定位基站，两个定位基站组之间相互独立。

又在一个实施例中，定位***100只选择部分定位基站发送同步信号，每个定位基站组与其他的至少一个定位基站组包含至少一个相同的定位基站。图4给出依据本发明一种实施例的定位***100的定位基站分组示意图。定位***100仅选择定位基站BS3和定位基站BS4发射同步信号，其中，定位基站BS2、BS4和BS6能够接收到定位基站BS3发射的同步信号，定位基站BS2、BS3、BS4和BS6构成定位基站组401；定位基站BS1、BS3和BS5能够接收到定位基站BS4发射的同步信号，定位基站BS1、BS3、BS4和BS5构成定位基站组402。定位***100中的每个定位基站组与其他的至少一个定位基站组包含至少一个相同的定位基站，即定位基站组401和402均包含定位基站BS3和BS4。定位***100的一个定位周期T可仅包含与定位基站BS3对应的时段T3和与定位基站BS4对应的时段T4，极大的缩短了定位周期T的时长。

在一个实施例中，待定位装置MS的优选定位基站分属于两个定位基站组之间，例如，如图4所示，待定位装置MS的优选定位基站为与待定位装置MS距离较近的定位基站BS1、BS2和BS4，其中，定位基站BS1和定位基站BS2分属于定位基站组402和定位基站组401。在与定位基站BS3对应的同步时段ST3中，定位基站组401中的定位基站BS2、BS3、BS4和BS6进行了同步；在定位信号收发时段PT3中，待定位装置MS向各定位基站发射定位信号，接收到定位信号的定位基站记录定位信号到达自身的时间信息。这其中，经同步过的定位基站BS2和BS4能够接收所述定位信号并记录其到达自身的时间信息，由于定位基站BS2和BS4在时段T3中进行了同步，因此可以准确获知定位信号到达定位基站BS2和BS4的时间差。在与定位基站BS4对应的同步时段ST4中，定位基站组402中的定位基站BS1、BS3、BS4和BS5进行了同步；在定位信号收发时段PT4中，待定位装置MS向各定位基站发射定位信号，接收到定位信号的定位基站记录定位信号到达自身的时间信息。这其中，经同步过的定位基站BS1和BS4能够接收所述定位信号并记录其到达自身的时间信息，由于定位基站BS1和BS4在时段T4中进行了同步，因此可以准确获知定位信号到达定位基站BS1和BS4的时间差。由于时段T3和T4的时长较短，待定位装置MS在时段T3和T4中的位移可以忽略不计，因此，可以认为，在时段T3和T4中，待定位装置MS相对于定位基站BS1、BS2和BS4的位置是不变的，定位***100可以利用分别在时段T3和T4获得的定位信号到达定位基站BS2和BS4的时间差以及定位信号到达定位基站BS1和BS4的时间差，对待定位装置MS进行TDOA定位。这样获得的待定位装置MS的位置也是较为精确的。

图5给出图1所示实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的另一种工作时序示意图。图5给出了定位***100一个定位周期T的工作时序示意图，定位周期T中包括同步时段ST和定位信号收发时段PT。与图2所示实施例不同，定位***100的定位基站同步是在同步时段ST内实现的。定位***100按照定位基站的布设位置，为定位基站发射同步信号排序，在图5所示实施例中，定位基站按照BS1、BS2、BS3、BS4、BS5的顺序依次发射同步信号S1-S5，除了发射同步信号S1的定位基站BS1之外，其他每个定位基站在***为其预设的上一个定位基站发射的同步信号的触发下发射自身的同步信号。

定位基站BS1先向定位基站BS2发射同步信号S1，并记录发射同步信号S1的时间信息，定位基站BS2在同步信号S1的触发下发射同步信号S2，并记录接收到同步信号S1和发射同步信号S2的时间信息。在一个实施例中，定位基站BS2在同步信号S1的触发下立刻发送同步信号S2，又在一个实施例中，定位基站BS2在同步信号S1的触发下间隔一个***预设的时间后再发送同步信号S2。如图1所示，定位基站BS4由于距离定位基站BS1较近，也可以收到同步信号S1，但是由于同步信号S1并不是其***预设的定位基站BS3发送的同步信号，因此，不会触发定位基站BS4发送同步信号。

在一个实施例中，定位***100中的同步信号S1-S5中分别携带表征发射该同步信号的定位基站的身份信息。在一个实施例中，所述同步信号为超宽带信号。又在一个实施例中，所述同步信号为超宽带脉冲串信号，各同步信号中的超宽带按照脉冲位置编码的方式携带身份信息。例如，同步信号中包含两个超宽带脉冲，通过设置两个超宽带脉冲间的时间间隔的不同，来表征不同的同步信号。

如图5所示，定位基站BS3在同步信号S2的触发下发射同步信号S3，定位基站BS4在同步信号S3的触发下发射同步信号S4，定位基站BS5在同步信号S4的触发下发射同步信号S5，定位基站BS6接收同步信号S5。图5所示实施例中每两个定位基站实现同步的方式，与图2所示实施例中每两个定位基站实现同步的方式相同。即通过同步信号发射基站(发射端)和同步信号接收基站(接收端)发射和接收同步信号的时间信息，以及同步信号在发射端和接收端的飞行之间，获得时钟修正值，实现同步信号发射端和接收端间的时钟同步。此外，由于各个定位基站间的同步信号是按顺序依次触发发射的，且触发间隔的时间为定位***100预设的，因此，可以实现定位***100中所有定位基站的时钟同步。

进入定位信号收发时段PT后，定位基站与待定位装置间交互定位信号，定位***100记录定位信号的到达时间信息，并利用所述到达时间信息和定位基站的位置信息，利用TDOA定位算法解算待定位装置的位置信息。

图6给出图1所示实施例的多个定位基站发射同步信号的定位***100的又一种工作时序示意图。与图5所示实施例不同的是，定位***100根据同步信号的接收情况，只选择部分定位基站发送同步信号。在图6所示实施例中，定位***100选择定位基站BS1、BS4和BS5发射同步信号，定位基站BS4在定位基站BS1发射的同步信号S1的触发下发射同步信号S4，定位基站BS5在定位基站BS4发射的同步信号S4的触发下发射定位信号S5。从而减少同步信号的发射，缩短定位周期T的时长，提高定位刷新率。且不发射同步信号的定位基站BS2、BS3和BS6可以不具备发射同步信号所需的硬件资源，节约***成本。

在本发明公开的多个定位基站发射同步信号的定位***中，通过令多个定位基站交替发送同步信号，使得在定位基站分布范围较广、待定位区域地形较为复杂时，定位***中的各个定位基站也能够接收到同步信号，从而实现与其他定位基站间的同步。避免了通过有线线路在各定位基站之间传输同步信号，节约了经济和人力成本。

图7给出依据本发明一种实施例的多个定位基站发射同步信号的定位方法700的流程图，所述定位方法700包括如下步骤：

步骤701：在一个定位周期T中，令多个定位基站向其它定位基站发射同步信号，其中，发射同步信号的定位基站与能够接收到该定位基站发射的同步信号的定位基站构成一个定位基站组。

在一个实施例中，所述同步信号和定位信号为超宽带信号。

在一个实施例中，每个定位基站组与其它至少一个定位基站组包含至少一个相同的定位基站。

步骤702：记录发射同步信号和接收同步信号的时间信息；

步骤703：利用定位基站的位置信息，以及发射同步信号和接收同步信号的时间信息，修正各定位基站的时钟；

步骤704：各定位基站利用修正后的时钟记录发射和/或接收定位信号的时间信息，利用发射和/或接收定位信号的时间信息以及定位基站的位置信息解算待定位装置的位置信息。

本领域技术人员应当理解，虽然在图7中，步骤703示例性地先于步骤704，但在其他实施例中，可以是修正定位基站时钟的步骤完成后再进行解算待定位装置位置的步骤，也可以是修正定位基站时钟的步骤部分完成后再进行解算待定位装置位置的步骤，两者交替进行，例如，如图2实施例所示。

在一个实施例中，所述方法还包括，在一个定位周期T中，为每个发射同步信号的定位基站分配对应的时段，每个时段又包含同步时段和定位信号收发时段，各定位基站分别在对应时段的同步时段中发射同步信号，各定位基站与定位标签在定位信号收发时段交互定位信号。

又在一个实施例中，所述方法还包括，在一个定位周期T中，包含同步时段和定位信号收发时段，各定位基站在同步时段完成同步信号的发射和接收，各定位基站与定位标签在定位信号收发时段交互定位信号。

在一个实施例中，所述方法还包括，令发射同步信号的定位基站按照定位***预设的顺序发射同步信号。在一个定位周期T中，除最先发射同步信号的定位基站外，其它发射同步信号的定位基站接收上一***预设的定位基站发射的同步信号，并在所述同步信号的触发下发射自身的同步信号。

如以上所提到的，虽然已经说明和描述了本发明的优选实施例，但在不背离本发明的精神和范围的情况下，可进行许多改变。由此，本发明的范围不由优选实施例的公开所限制。而是，应当完全参考随后的权利要求来确定本发明。

Claims (6)

1.一种多个定位基站发射同步信号的定位***，包括：

N个已知位置的定位基站，其中，在一个定位周期中，所述N个定位基站中的x个定位基站发射无线同步信号，其中，N为大于等于3的整数，x为大于等于2且小于等于N的整数；以及

待定位的定位标签，与定位基站间收发定位信号，其中，利用定位基站的位置信息以及定位基站与定位标签间发射和/或接收定位信号的时间信息实现对所述定位标签的定位；

其特征在于，发射无线同步信号的定位基站与多个接收到所述无线同步信号的定位基站构成一个定位基站组，利用一个定位基站组内发射和接收无线同步信号的时间信息以及定位基站的位置信息，对定位基站组内的定位基站间实现时钟同步；

其中，在一个定位周期中，包含同步时段和定位信号收发时段，各定位基站在同步时段内完成无线同步信号的发射和接收，各个定位标签与定位基站在定位信号收发时段收发定位信号；其中，在一个定位周期中，除最先发射无线同步信号的定位基站外，其它发射无线同步信号的定位基站在来自预先设定的上一个定位基站发射的无线同步信号的触发下发射自身的无线同步信号，无线同步信号中携带表征发射该无线同步信号的定位基站的身份信息；利用同一定位基站组内的定位基站的位置信息以及所述定位基站与定位标签间发射和/或接收定位信号的时间信息实现对所述定位标签的定位。

2.如权利要求1所述的定位***，其中，对定位基站组内的定位基站间实现时钟同步通过获得接收无线同步信号的定位基站的时钟相对于发射所述无线同步信号的定位基站的时钟的时间修正值来实现，其中，定位基站发射无线同步信号的时间用t1表示，定位基站接收到所述无线同步信号的时间用t2表示，无线同步信号在发射无线同步信号的定位基站与接收所述无线同步信号的定位基站间传播的时间用t12表示，则接收所述无线同步信号的定位基站的时钟相对于发射无线同步信号的定位基站的时钟的时间修正值Δt2为：Δt2＝t1+t12-t2。

3.如权利要求1-2中任意一项所述的定位***，其中，每个定位基站组与其它至少一个定位基站组包含至少一个相同的定位基站。

4.一种多个定位基站发射同步信号的定位方法，包括：

在一个定位周期中，令多个定位基站向其它定位基站发射无线同步信号，其中，发射无线同步信号的定位基站与多个能够接收到所述定位基站发射的无线同步信号的定位基站构成一个定位基站组；

记录发射和接收无线同步信号的时间信息；

利用发射和接收无线同步信号的时间信息以及定位基站的位置信息，对定位基站组内的定位基站进行时钟同步；以及

利用定位基站与定位标签之间收发定位信号来实现对所述定位标签的定位；

其中，在一个定位周期中，包含同步时段和定位信号收发时段，各定位基站在同步时段内完成无线同步信号的发射和接收，各个定位标签与定位基站在定位信号收发时段收发定位信号；其中，在一个定位周期中，除最先发射无线同步信号的定位基站外，其它发射无线同步信号的定位基站在来自预先设定的上一个定位基站发射的无线同步信号的触发下发射自身的无线同步信号，无线同步信号中携带表征发射该无线同步信号的定位基站的身份信息；利用同一定位基站组内的定位基站的位置信息以及所述定位基站与定位标签间发射和/或接收定位信号的时间信息实现对所述定位标签的定位。

5.如权利要求4所述的定位方法，其中，对定位基站组内的定位基站间实现时钟同步通过获得接收无线同步信号的定位基站的时钟相对于发射所述无线同步信号的定位基站的时钟的时间修正值来实现，其中，定位基站发射无线同步信号的时间用t1表示，定位基站接收到所述无线同步信号的时间用t2表示，无线同步信号在发射无线同步信号的定位基站与接收所述无线同步信号的定位基站间传播的时间用t12表示，则接收所述无线同步信号的定位基站的时钟相对于发射无线同步信号的定位基站的时钟的时间修正值Δt2为：Δt2＝t1+t12-t2。

6.如权利要求4-5中任意一项所述的定位方法，其中，每个定位基站组与其它至少一个定位基站组包含至少一个相同的定位基站。