CN115174023A - 一种多天线基站测距***、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的一种多天线基站测距***、方法及装置,应用于信息技术领域,基站通过接收测距请求;向各基站天线分配前导码信息,以使各基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息,生成并反馈测距应答信息;记录各测距请求信息的接收时间戳和各测距应答信息的发送时间戳;通过各基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,并记录各测距结束信息的接收时间戳;从而计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。通过本申请实施例的方法,可以实现多个基站天线的同时测距,提高多天线基站测距过程中,测距的效率。
Description
技术领域
本申请涉及信息技术领域,特别是涉及一种多天线基站测距***、方法及装置。
背景技术
目前,在计算基站和某一标签的距离时,常用的测距精度较高的方法为双边双向测距方法,可以通过标签向基站发送测距请求信息,基站接收后向标签反馈测距应答信息,标签接收后向基站发送测距结束信息。根据基站记录的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及标签记录的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算得到飞行时间。通过该飞行时间和预先获取的信息传播的速度,计算基站到标签的距离。
现有技术中,基站往往通过时分复用的方式和多个标签进行测距,受限于测距信息的传输时间,测距的效率往往较低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种多天线基站测距***、方法及装置,以解决现有的测距过程中测距的效率较低的问题。具体技术方案如下:
本申请实施例的第一方面,提供了一种多天线基站测距***,所述***包括:基站和多个标签,所述基站包括多个基站天线;
各所述标签,用于根据自身对应的预设前导码信息发送测距请求信息,并记录所述测距请求信息的发送时间戳;
所述基站,用于接收所述测距请求;向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;通过各所述基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息,其中,各所述基站天线分配的前导码信息不同;记录各所述测距请求信息的接收时间戳和各所述测距应答信息的发送时间戳;
各所述标签,还用于根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的测距应答信息,并记录所述测距应答信息的接收时间戳;生成并反馈测距结束信息;记录所述测距结束信息的发送时间戳;
所述基站,还用于通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,并记录各所述测距结束信息的接收时间戳;获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,所述基站,具体用于根据各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各所述标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各所述基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,所述前导码信息为通信前导码序列,
各所述标签,具体用于根据自身对应的预设通信前导码序列发送测距请求信息;
所述基站,具体用于向各所述基站天线分配通信前导码序列,以使各所述基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;生成包括自身分配的通信前导码序列的测距应答信息并反馈;
各所述标签,还用于根据自身对应的预设通信前导码序列,接收通信前导码序列相同的基站天线反馈的测距应答信息;生成包括自身对应的通信前导码序列的测距结束信息并反馈;
所述基站,还用于通过各所述基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
可选的,所述基站,还用于向各所述基站天线分配相同导码信息,以使各所述基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,所述相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
所述目标标签,用于生成并反馈测角信息;
所述基站,还用于通过各所述基站天线接收测角信息,并记录各所述基站天线接收所述测角信息的到达相位;根据各基站天线接收测角信息的所述到达相位,计算所述目标标签与基站的方位信息;更新相同导码信息,并通过所述目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
本申请实施例的第二方面,提供了一种多天线基站测距方法,应用于多天线基站测距***中的基站,所述***包括:基站和多个标签,所述基站包括多个基站天线;
所述方法包括:
接收测距请求,其中,所述测距请求是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息发送的测距请求信息,各所述标签还用于记录所述测距请求信息的发送时间戳;
向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;
通过各所述基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息;
记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,其中,各所述基站天线分配的前导码信息不同,所述测距应答信息是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的;
记录所述测距结束信息的发送时间戳、各所述测距请求信息的接收时间戳和各所述测距应答信息的发送时间戳;
通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息;
记录各所述测距结束信息的接收时间戳;
获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,所述获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离,包括:
获取并根据各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各所述标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各所述基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,所述前导码信息为通信前导码序列,
所述向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息,包括:
向各所述基站天线分配通信前导码序列,以使各所述基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;
所述通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,包括:
通过各所述基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
可选的,所述方法还包括:
向各所述基站天线分配相同导码信息,以使各所述基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,所述相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
通过各所述基站天线接收测角信息,并记录各所述基站天线接收所述测角信息的到达相位,其中,所述测角信息是所述目标标签生成并反馈的;
根据各基站天线接收测角信息的所述到达相位,计算所述目标标签与基站的方位信息;
更新相同导码信息,并通过所述目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
本申请实施例的第三方面,提供了一种多天线基站测距装置,应用于多天线基站测距***中的基站,所述***包括:基站和多个标签,所述基站包括多个基站天线;
所述装置包括:
请求接收模块,用于接收测距请求,其中,所述测距请求是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息发送的测距请求信息,各所述标签还用于记录所述测距请求信息的发送时间戳;
信息发送模块,用于向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;
应答信息生成模块,用于通过各所述基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息;
时间记录模块,用于记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,其中,各所述基站天线分配的前导码信息不同,所述测距应答信息是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的;
应答信息发送模块,用于记录所述测距结束信息的发送时间戳、各所述测距请求信息的接收时间戳和各所述测距应答信息的发送时间戳;
结束信息发送模块,用于通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息;
接收时间戳记录模块,用于记录各所述测距结束信息的接收时间戳;
距离计算模块,用于获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,所述距离计算模块,具体用于获取并根据各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各所述标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各所述基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,所述前导码信息为通信前导码序列,
所述信息发送模块,具体用于向各所述基站天线分配通信前导码序列,以使各所述基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;
所述接收时间戳记录模块,具体用于通过各所述基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
可选的,所述装置还包括:
测角请求发送模块,用于向各所述基站天线分配相同导码信息,以使各所述基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,所述相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
到达相位记录模块,用于通过各所述基站天线接收测角信息,并记录各所述基站天线接收所述测角信息的到达相位,其中,所述测角信息是所述目标标签生成并反馈的;
方位计算模块,用于根据各基站天线接收测角信息的所述到达相位,计算所述目标标签与基站的方位信息;
导码更新模块,用于更新相同导码信息,并通过所述目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
本申请实施例的另一方面,提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一多天线基站测距方法。
本申请实施例的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一多天线基站测距方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行实现上述任一多天线基站测距方法。
本申请实施例有益效果:
本申请实施例提供的一种多天线基站测距***、方法及装置,所述***包括:基站和多个标签,所述基站包括多个基站天线;接收测距请求,其中,测距请求是各标签根据自身对应的预设前导码信息发送测距请求信息,各标签还用于记录测距请求信息的发送时间戳;向各基站天线分配前导码信息,以使各基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息,生成并反馈测距应答信息,以使各标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的测距应答信息,记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,并记录测距结束信息的发送时间戳;其中,各基站天线分配的前导码信息不同;记录各测距请求信息的接收时间戳和各测距应答信息的发送时间戳;通过各基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,并记录各测距结束信息的接收时间戳;获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。通过本申请实施例的方法,可以通过基站向基站天线分配不同的前导码信息,以使各所述基站天线同时接收分配到的前导码信息所对应的标签的测距请求信息,并使各所述基站天线同时向分配到的前导码信息所对应的标签发送测距应答信息,从而计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离,实现多个基站天线的同时测距,提高多天线基站测距过程中测距的效率,解决现有技术中测距过程中测距的效率低的问题。
当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本申请实施例提供的多天线基站测距***的一种结构示意图;
图2为本申请实施例提供的现有技术中信息的发送或接收的示意图;
图3为本申请实施例提供的多天线基站测距***的信息的发送或接收的示意图;
图4为本申请实施例提供的多天线基站测距***的另一种结构示意图;
图5为本申请实施例提供的多天线基站测距方法的一种流程图;
图6为本申请实施例提供的多天线基站测距方法的另一种流程图;
图7为本申请实施例提供的多天线基站测距装置的一种结构示意图;
图8为本申请实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
首先,对本申请实施例中可能使用到的专业术语进行解释:
UWB:超宽带(Ultra Wide Band)技术是一种无线载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。
本申请实施例的第一方面,首先提供了一种多天线基站测距***,参见图1,上述***包括:基站101和多个标签102,基站包括多个基站天线;
各标签102,用于根据自身对应的预设前导码信息发送测距请求信息,并记录测距请求信息的发送时间戳;
基站101,用于接收测距请求;向各基站天线分配前导码信息,以使各基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;通过各基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息,其中,各基站天线分配的前导码信息不同;记录各测距请求信息的接收时间戳和各测距应答信息的发送时间戳;
各标签102,还用于根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的测距应答信息,并记录测距应答信息的接收时间戳;生成并反馈测距结束信息;记录测距结束信息的发送时间戳;
基站101,还用于通过各基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,并记录各测距结束信息的接收时间戳;获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
其中,本申请实施例中的基站可以是UWB测距测角定位基站,该基站可以包括一个或多个基站天线,各基站天线的朝向可以不同。其中,向各基站天线分配前导码信息,可以通过基站在软件层面给不同的基站天线分配不同的前导码信息。具体的,该前导码信息可以是UWB信息。其中,本申请实施例中,不同的基站天线分配的前导码信息不同,每一前导码信息在一个测距周期对应一个标签,每一标签只能接收该标签对应的前导码信息相同的信息。
其中,上述测距请求信息可以是包括发送该测距请求的标签自身的预设前导码信息,具体的,上述测距请求信息可以是测距请求包,上述测距应答信息可以包括发送该测距应答信息的基站天线自身被分配的前导码信息,具体的,上述测距应答信息可以是测距应答包,上述测距结束信息可以是包括发送该测距结束信息的标签自身的预设前导码信息,具体的,可以是测距结束包。其中,标签可以根据自身对应的预设前导码信息,识别并接收包括该预设前导码信息的测距应答信息,基站天线可以根据自身被分配的前导码信息,识别并接收包括该前导码信息的测距请求信息和测距结束消息。在实际使用过程中,为防止测距请求信息和测距应答信息的相互干扰,可以将测距过程中的有效数据在后续时段进行发送。例如,参见图2,测距请求包和测距应答包的数据段会存在相互干扰无法正常接收,有效数据信息可以放在后面时分复用传输的测距结束包数据段进行传输。
其中,本申请实施例中,基站和标签完成一次测距所用的时间为一个时隙。相比于现有技术中,UWB测距测角定位***单个时隙只有一个天线进行信息的发送或接收,如图2所示。本申请实施例中,基站向基站天线分配不同的前导码信息,通过码分复用,基站天线可以在原本的空闲时隙和对应标签进行双向测距,具体的,如图3所示。
通过本申请实施例的***,可以通过基站向基站天线分配不同的前导码信息,以使各所述基站天线同时接收分配到的前导码信息所对应的标签的测距请求信息,并使各所述基站天线同时向分配到的前导码信息所对应的标签发送测距应答信息,从而计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离,实现多个基站天线的同时测距,提高多天线基站测距过程中测距的效率,解决现有技术中测距过程中测距的效率的问题。
其中,测距过程中的有效数据(如标签ID标识、标签记录的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳)通过测距结束包发送给基站,具体的,标签发送测距结束信息可以包括测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,或通过识别该测距结束信息获取。在实际使用过程中,可选的,各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,还可以通过各基站天线通过接收到的信息获取,具体的,标签发送测距请求信息可以包括标签的测距请求信息的发送时间戳,或通过识别该测距请求信息获取;也可以通过在标签发送测距结束信息之后,向基站天线发送自身的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳。从而通过各基站天线根据自身的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及对应相同前导码信息的标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,进行距离的计算,实现多个基站天线的同时测距,提高多天线基站测距过程中,测距的效率。
本申请通过给不同的天线分配不同的前导码序列,利用码分复用技术在同一时隙基站可以和多个标签进行双向测距,进而提升标签最大容量。假设设定测距请求包接收、测距应答包发送、测距结束包接收的耗时相同的情况下,以其作为耗时单元;现有传统UWB测距测角定位***完成单个标签的测距测角需要3个耗时单元,本专利通过多天线前导码码分复用技术,完成n个标签的测距测角需要2+n个耗时单元,n为基站的天线数;本申请的标签最大容量为现有传统非码分复用方案的3n/(n+2)倍。
可选的,基站101,具体用于根据各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
例如,针对某一基线天线和某一标签,基站可记录测距请求信息的接收时间戳测距应答信息的发送时间戳测距结束信息的接收时间戳标签通过测距结束信息将记录的测距请求信息的发送时间戳测距应答信息的接收时间戳测距结束信息的发送时间戳发送给基站,基站可根据公式:
计算得到飞行时间,再乘以预先获取的信息的传输速度,计算得到基站到标签的距离。
可选的,前导码信息为通信前导码序列,
各标签102,具体用于根据自身对应的预设通信前导码序列发送测距请求信息;
基站101,具体用于向各基站天线分配通信前导码序列,以使各基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;生成包括自身分配的通信前导码序列的测距应答信息并反馈;
各标签102,还用于根据自身对应的预设通信前导码序列,接收通信前导码序列相同的基站天线反馈的测距应答信息;生成包括自身对应的通信前导码序列的测距结束信息并反馈;
基站101,还用于通过各基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
具体的,上述通信前导码序列可以是UWB通信前导码序列。参见图3,同一时隙基站的n个基站天线对n个标签利用码分复用原理进行双向测距的测距请求包接收和测距应答包发送,利用不同前导码低互相关因子特性,n个天线可以正常接收到各自对应前导码信息,完成前导码积累,得到测距时间戳。
可选的,参见图4,基站101,还用于向各基站天线分配相同导码信息,以使各基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
目标标签103,用于生成并反馈测角信息;
基站101,还用于通过各基站天线接收测角信息,并记录各基站天线接收测角信息的到达相位;根据各基站天线接收测角信息的到达相位,计算目标标签与基站的方位信息;更新相同导码信息,并通过目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
其中,针对目标标签,根据各基站天线接收测角信息的到达相位计算目标标签与基站的方位信息,可以计算各基站天线获取到的该目标标签反馈的测角信息的到达相位的相位差,可以计算得到相位差进行方位的计算,从而实现目标标签的方位的确定,然后重新选取一个标签,根据该标签对应的导码信息,更新上述相同导码信息,进行方位的确定,直至得到各标签与基站的方位信息。例如,通过不同天线获取同一信号的到达相位,利用相位差来进行测角,其中,不同天线设置为同一前导码序列,并接收双向测距中的测距结束包。
在一种可能的实施方式中,上述计算目标标签与基站的方位信息的过程可以再计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离的过程中,同时执行。即,在进行测距时,部分天线在测距结束信息接收过程中会处于空闲状态,可将该部分天线也分配为和标签相同前导码信息进行接收,即可将测距结束信息作为测角信息,得到相位差完成测角,无需专门的测角过程。
为了说明本申请实施例的方法,以下结合具体实施例进行说明,参见图5,包括:
1、对基站的不同天线分配不同的UWB通信前导码序列;
2、对标签的时隙进行管理,让分配了同一前导码序列的标签在不同的时隙和基站进行测距测角过程;
3、同一时隙基站的n个天线对n个标签利用码分复用原理进行双向测距的测距请求包接收和测距应答包发送,利用不同前导码低互相关因子特性,n个天线可以正常接收到各自对应前导码,完成前导码积累,得到测距时间戳;
4、测距请求包和测距应答包的数据段会存在相互干扰无法正常接收,有效数据信息需放在后面时分复用传输的测距结束包数据段进行传输;
5、基站的n个天线切换n次前导码序列,变为同一前导码序列接收双向测距中的测距结束包,并进行多天线测角(测角过程不同天线需要获取同一信号的到达相位,利用相位差来进行测角,所以不同天线需设置为同一前导码序列接收双向测距中的测距结束包)。
本申请实施例的第二方面,提供了一种多天线基站测距方法,参见图6,应用于多天线基站测距***中的基站,上述***包括:基站和多个标签,基站包括多个基站天线;
上述方法包括:
步骤S61,接收测距请求,其中,测距请求是各标签根据自身对应的预设前导码信息发送的测距请求信息,各标签还用于记录测距请求信息的发送时间戳;
步骤S62,向各基站天线分配前导码信息,以使各基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;
步骤S63,通过各基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息;
步骤S64,记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,其中,各基站天线分配的前导码信息不同,测距应答信息是各标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的;
步骤S65,记录测距结束信息的发送时间戳、各测距请求信息的接收时间戳和各测距应答信息的发送时间戳;
步骤S66,通过各基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息;
步骤S67,记录各测距结束信息的接收时间戳;
步骤S68,获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离,包括:
获取并根据各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,前导码信息为通信前导码序列,
向各基站天线分配前导码信息,以使各基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息,包括:
向各基站天线分配通信前导码序列,以使各基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;
通过各基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,包括:
通过各基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
可选的,上述方法还包括:
向各基站天线分配相同导码信息,以使各基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
通过各基站天线接收测角信息,并记录各基站天线接收测角信息的到达相位,其中,测角信息是目标标签生成并反馈的;
根据各基站天线接收测角信息的到达相位,计算目标标签与基站的方位信息;
更新相同导码信息,并通过目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
通过本申请实施例的方法,可以通过基站向基站天线分配不同的前导码信息,以使各所述基站天线同时接收分配到的前导码信息所对应的标签的测距请求信息,并使各所述基站天线同时向分配到的前导码信息所对应的标签发送测距应答信息,从而计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离,实现多个基站天线的同时测距,提高多天线基站测距过程中测距的效率,解决现有技术中测距过程中测距的效率的问题。
本申请实施例的第三方面,提供了一种多天线基站测距装置,应用于多天线基站测距***中的基站,***包括:基站和多个标签,基站包括多个基站天线;
参见图7,上述装置包括:
请求接收模块701,用于接收测距请求,其中,测距请求是各标签根据自身对应的预设前导码信息发送的测距请求信息,各标签还用于记录测距请求信息的发送时间戳;
信息发送模块702,用于向各基站天线分配前导码信息,以使各基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;
应答信息生成模块703,用于通过各基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息;
时间记录模块704,用于记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,其中,各基站天线分配的前导码信息不同,测距应答信息是各标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的;
应答信息发送模块705,用于记录测距结束信息的发送时间戳、各测距请求信息的接收时间戳和各测距应答信息的发送时间戳;
结束信息发送模块706,用于通过各基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息;
接收时间戳记录模块707,用于记录各测距结束信息的接收时间戳;
距离计算模块708,用于获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,距离计算模块708,具体用于获取并根据各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
可选的,前导码信息为通信前导码序列,
信息发送模块702,具体用于向各基站天线分配通信前导码序列,以使各基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;
接收时间戳记录模块706,具体用于通过各基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
可选的,上述装置还包括:
测角请求发送模块,用于向各基站天线分配相同导码信息,以使各基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
到达相位记录模块,用于通过各基站天线接收测角信息,并记录各基站天线接收测角信息的到达相位,其中,测角信息是目标标签生成并反馈的;
方位计算模块,用于根据各基站天线接收测角信息的到达相位,计算目标标签与基站的方位信息;
导码更新模块,用于更新相同导码信息,并通过目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
通过本申请实施例的装置,可以通过基站向基站天线分配不同的前导码信息,以使各所述基站天线同时接收分配到的前导码信息所对应的标签的测距请求信息,并使各所述基站天线同时向分配到的前导码信息所对应的标签发送测距应答信息,从而计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离,实现多个基站天线的同时测距,提高多天线基站测距过程中测距的效率,解决现有技术中测距过程中测距的效率的问题。
本申请实施例还提供了一种电子设备,如图8所示,包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804,其中,处理器801,通信接口802,存储器803通过通信总线804完成相互间的通信,
存储器803,用于存放计算机程序;
处理器801,用于执行存储器803上所存放的程序时,实现如下步骤:
接收测距请求,其中,测距请求是各标签根据自身对应的预设前导码信息发送的测距请求信息,各标签还用于记录测距请求信息的发送时间戳;
向各基站天线分配前导码信息,以使各基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;
通过各基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息;
记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,其中,各基站天线分配的前导码信息不同,测距应答信息是各标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的;
记录测距结束信息的发送时间戳、各测距请求信息的接收时间戳和各测距应答信息的发送时间戳;
通过各基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息;
记录各测距结束信息的接收时间戳;
获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本申请提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一多天线基站测距方法的步骤。
在本申请提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一多天线基站测距方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品实施例而言,由于其基本相似于***实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见***实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。
Claims (11)
1.一种多天线基站测距***,其特征在于,所述***包括:基站和多个标签,所述基站包括多个基站天线;
各所述标签,用于根据自身对应的预设前导码信息发送测距请求信息,并记录所述测距请求信息的发送时间戳;
所述基站,用于接收所述测距请求;向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;通过各所述基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息,其中,各所述基站天线分配的前导码信息不同;记录各所述测距请求信息的接收时间戳和各所述测距应答信息的发送时间戳;
各所述标签,还用于根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的测距应答信息,并记录所述测距应答信息的接收时间戳;生成并反馈测距结束信息;记录所述测距结束信息的发送时间戳;
所述基站,还用于通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,并记录各所述测距结束信息的接收时间戳;获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,
所述基站,具体用于根据各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各所述标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各所述基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
3.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述前导码信息为通信前导码序列,
各所述标签,具体用于根据自身对应的预设通信前导码序列发送测距请求信息;
所述基站,具体用于向各所述基站天线分配通信前导码序列,以使各所述基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;生成包括自身分配的通信前导码序列的测距应答信息并反馈;
各所述标签,还用于根据自身对应的预设通信前导码序列,接收通信前导码序列相同的基站天线反馈的测距应答信息;生成包括自身对应的通信前导码序列的测距结束信息并反馈;
所述基站,还用于通过各所述基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
4.根据权利要求1所述的***,其特征在于,
所述基站,还用于向各所述基站天线分配相同导码信息,以使各所述基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,所述相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
所述目标标签,用于生成并反馈测角信息;
所述基站,还用于通过各所述基站天线接收测角信息,并记录各所述基站天线接收所述测角信息的到达相位;根据各基站天线接收测角信息的所述到达相位,计算所述目标标签与基站的方位信息;更新相同导码信息,并通过所述目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
5.一种多天线基站测距方法,其特征在于,应用于多天线基站测距***中的基站,所述***包括:基站和多个标签,所述基站包括多个基站天线;
所述方法包括:
接收测距请求,其中,所述测距请求是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息发送的测距请求信息,各所述标签还用于记录所述测距请求信息的发送时间戳;
向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;
通过各所述基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息;
记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,其中,各所述基站天线分配的前导码信息不同,所述测距应答信息是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的;
记录所述测距结束信息的发送时间戳、各所述测距请求信息的接收时间戳和各所述测距应答信息的发送时间戳;
通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息;
记录各所述测距结束信息的接收时间戳;
获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离,包括:
获取并根据各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,以及各所述标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,计算飞行时间;根据各所述基站天线的飞行时间和预先获取的传输速度,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述前导码信息为通信前导码序列,
所述向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息,包括:
向各所述基站天线分配通信前导码序列,以使各所述基站天线同时根据自身分配的通信前导码序列接收对应通信前导码序列相同的标签发送的测距请求信息;
所述通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息,包括:
通过各所述基站天线接收自身分配到的通信前导码序列所对应的标签反馈的测距结束信息。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
向各所述基站天线分配相同导码信息,以使各所述基站天线接收相同导码信息所对应的标签发送的测角请求,其中,所述相同导码信息对应多个标签中的目标标签;
通过各所述基站天线接收测角信息,并记录各所述基站天线接收所述测角信息的到达相位,其中,所述测角信息是所述目标标签生成并反馈的;
根据各基站天线接收测角信息的所述到达相位,计算所述目标标签与基站的方位信息;
更新相同导码信息,并通过所述目标标签获取更新后的相同导码信息所对应的方位信息,直至得到各标签与基站的方位信息。
9.一种多天线基站测距装置,其特征在于,应用于多天线基站测距***中的基站,所述***包括:基站和多个标签,所述基站包括多个基站天线;
所述装置包括:
请求接收模块,用于接收测距请求,其中,所述测距请求是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息发送的测距请求信息,各所述标签还用于记录所述测距请求信息的发送时间戳;
信息发送模块,用于向各所述基站天线分配前导码信息,以使各所述基站天线同时根据自身分配的前导码信息接收对应前导码信息相同的标签发送的测距请求信息;
应答信息生成模块,用于通过各所述基站天线根据自身分配的前导码信息生成并反馈测距应答信息;
时间记录模块,用于记录测距应答信息的接收时间戳,生成并反馈测距结束信息,其中,各所述基站天线分配的前导码信息不同,所述测距应答信息是各所述标签根据自身对应的预设前导码信息接收前导码信息相同的基站天线反馈的;
应答信息发送模块,用于记录所述测距结束信息的发送时间戳、各所述测距请求信息的接收时间戳和各所述测距应答信息的发送时间戳;
接收时间戳记录模块,用于通过各所述基站天线利用自身分配到的前导码信息识别并接收前导码信息相同的标签发送的测距结束信息;
接收时间戳记录模块,用于记录各所述测距结束信息的接收时间戳;
距离计算模块,用于获取并根据各标签的测距请求信息的发送时间戳、测距应答信息的接收时间戳、测距结束信息的发送时间戳,以及各所述基站天线的测距请求信息的接收时间戳、测距应答信息的发送时间戳、测距结束信息的接收时间戳,计算各所述基站天线距离自身分配到的前导码信息所对应的标签的距离。
10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求5-8任一所述的方法步骤。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5-8任一所述的方法步骤。
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