CN110398713A - 一种利用无线信号检测接收机运动状态的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种利用无线信号检测接收机运动状态的方法，在不增加外部传感器的情况下通过载波相位差分线性回归算法完成了接收机运动状态的判断，降低了接收机的功耗以及降低了传感器融合的复杂性，根据判断出的运动和静止状态调整跟踪环路的算法，提高了***定位精度，为静止状态下启用接收机的休眠或者省电模式提供了支撑。

Description

一种利用无线信号检测接收机运动状态的方法
技术领域
判断接收机的运动状态对提高定位解算精度和降低接收机功耗都有很大的帮助，目前判断接收机运动状态的方法主要是加速度计阈值判定或者摄像头对物体的识别判定。这两种情况下要判断接收机运动或静止状态都需要增加传感器来实现硬件电路设计和软件算法的融合。目前市场上还没有一种方法不需要增加传感器，在信号跟踪环路内部通过算法来判断接收机的运动状态。
背景技术
本发明涉及TC-OFDM、卫星等采用码环、载波环作为主要定位方式的技术。用惯导器件加速度计来判断运动状态已经是比较成熟的技术了，而且在车载和PDR上面已经有很多应用了。通过摄像头来检测车辆是否为静止状态也有一些应用了。但是针对TC-OFDM和卫星采用码环和载波环跟踪为主要定位手段的技术，想准确的判断运动和静止状态就需要融合惯导器件或者摄像头器件，增加功耗和体积的同时也增加了算法融合的难度。直接影响了接收机定位结果的优化和接收机功耗的提升。
发明内容
本发明通过载波相位差分线性回归算法判断接收机的运动状态。
本发明的完整技术方案如下，参见说明书附图图1：
1．设计两台地面基站设备，用于发射信号，每台基站设备能发射两路信号
2．设计一套接收机设备，用于接收信号，并载入载波相位差分线性回归算法
3．用原子钟同步两台基站，保证基站间的时钟同步
4. 选取测试场地并测量记录测试场地的相关数据
5. 启动基站和接收机，采用走走停停的方式进行实地测试，对比载波相位差分线性回归算法输出的状态与实际行走状态的一致性
6. 对比应用载波相位差分线性回归算法的定位结果与未采用此方法判断的定位结果
7. 算法详细说明：首先采用5点平均滤波滤除采样过程中的粗大值，然后用20点的散点线性回归计算每路差分的斜率，然后将3路差分斜率进行加权平均，再通过40点的连续状态改变进行阈值判断。
本发明带来的有益效果：
本发明在不增加外部传感器的情况下通过无线信号的接收解决了接收机运动状态的判断，降低了接收机的功耗以及降低了传感器融合的复杂性，根据判断出的运动和静止状态调整跟踪环路的算法，提高了***定位精度，为静止状态下启用接收机的休眠或者省电模式提供了支撑。
实施案例：
1、设备的选取，外观参见说明书附图图2：2台TC-OFDM基站可同时发射四路信号，外接原子钟进行1pps同步，一台TC-OFDM定位终端
2、测试结果参见说明书附图图3和说明书附图图4
3、实测结果的数据及单位说明：图3是静止状态判断的示意图，0位置的粗线段是应用载波相位差分线性回归算法判断为静止状态，1位置的粗线段是判断为运动状态的效果。其他3条折线代表4路载波相位的差分值。图4上是应用载波相位差分线性回归算法后的定位效果，图4下是未应用此算法的定位效果。可以明显看出应用静止判断方法能够明显改善静止状态定位效果
4、实测结果分析：通过对10组数据超过30个静动状态的实测结果分析，可以看出载波相位差分线性回归算法可以准确判断出接收机的静动状态。算法的时间延时约1.5s，从结果上看此算法能够有效提升定位结果的准确性，并且为降低接收机功耗提供了支撑。
说明书附图说明：
说明书附图1是载波相位差分线性回归算法的技术方案示意图
说明书附图2是基站和终端设备图
说明书附图3是静止状态判定结果示意图
说明书附图4是静止判断前后定位结果对比图。

Claims (3)

1.一种利用无线信号检测接收机运动状态的方法，其特征在于应用载波相位差分线性回归算法检测接收机的运动状态。
2.根据权利1要求的检测接收机运动状态的方法具体包括：
基站2台：用原子钟同步，发射4路无线信号
接收机1台：用于接收信号，并载入载波相位差分线性回归算法
测试场地选取：选取合适的测试场地，并记录相关测试数据
实测：启动基站和接收机，采用走走停停的方式进行测试，对比实际运动状态和算法判定状态的一致性。
3.根据权利1要求的实现无线信号检测接收机运动状态的评估设备和软件包括：基站、接收机、原子钟、信号发射程序、信号接收程序、载波相位差分线性回归算法程序、结果分析对比程序。
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