一种射频信号测距方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及定位技术领域，特别是指一种射频信号测距方法及系统。
【背景技术】
[0002] 与室外定位不同，由于室内GPS信号缺失，室内定位技术面临巨大挑战。为了解决 这一难题，多种室内定位技术被相继提出。由于室内环境多种多样，例如，机场大厅、展厅、 超市、图书馆、地下停车场、矿井等，因此不同的室内定位技术也应运而生，且功能各异，各 具优缺点。
[0003] 射频定位是室内定位的一种手段，现有技术中，射频定位主要基于射频连通性或 射频信号强度。前者属于"非测距"的定位方法，通常假设在一定的距离范围内节点可以连 通，而超出该范围则断开连接，实现相对简单，但假设条件过于理想，定位精度低。后者属于 "测距"的定位方法，利用射频信号强度的某些指标，如接收信号强度(Received Signal Strength Indicator，RSSI)值，其精度通常优于前者，但需要硬件芯片支持RSSI等指标的 测量。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种射频信号测距方法及系统，以解决现有技术 所存在的现有的射频定位精度低、需要硬件芯片支持RSSI测量的问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种射频信号测距方法，包括：
[0006] 获取不同测距码字的出现概率与节点之间距离的关系表，所述节点之间距离为发 射节点与接收节点之间的距离；
[0007]通过发射节点发射测距分组列，所述测距分组列包括:多个不同级别射频发射功 率的分组，分组内容中包含该分组的射频发送功率信息；
[0008] 通过接收节点接收发射节点发射的分组，并根据接收节点的接收结果构建测距码 字；
[0009] 根据构建的测距码字及获取的不同测距码字的出现概率与节点之间距离的关系 表，估算发射节点与接收节点之间的距离。
[0010] 进一步地，所述通过接收节点接收发射节点发射的分组，并根据接收节点的接收 结果构建测距码字包括：
[0011]通过接收节点接收发射节点发射的分组；
[0012] 根据接收节点接收到的分组和未接收到的分组构建接收节点对应的测距码字；
[0013] 若所述测距码字为异常测距码字，则对所述测距码字进行修正。
[0014] 进一步地，所述测距码字用二进制表示；
[0015] 若一次测距分组列包括N个分组，在构建测距码字时，将各分组的功率按照自大而 小重新排序后再构建测距码字，排序后的各分组的功率自大而小记为. . .Pi，. . .PN， 并将构建的测距码字表示为(??. . .Ci. . .CN，其中，对任意1 < i <N，Ci满足Cie{〇，l};
[0016 ]当Ci=0时，表示序号为i、功率为Pi的分组未被接收节点接收；
[001 7]当Ci =丨时，表示序号为i、功率为Pi的分组被接收节点接收。
[0018] 进一步地，所述若所述测距码字为异常测距码字，则对所述测距码字进行修正包 括：
[0019] 若测距码字的码型特征为在1的左侧出现了 0,则判定所述测距码字为异常测距码 字；
[0020] 若异常测距码字的某一位为1，则在1的左侧全部填充1对所述异常测距码字进行 修正。
[0021] 进一步地，所述获取不同测距码字的出现概率与节点之间距离的关系表包括：
[0022] 在距离发射节点的不同距离位置上，通过接收节点接收发射节点发射的分组，并 根据接收节点的接收结果确定不同测距码字的出现概率与节点之间距离的关系表；
[0023] 所述根据构建的测距码字及获取的不同测距码字的出现概率与节点之间距离的 关系表，估算发射节点与接收节点之间的距离包括：
[0024] 根据构建的接收节点对应的测距码字及获取的不同测距码字的出现概率与节点 之间距离的关系表，得到接收节点对应的测距码字下的距离分布；
[0025]根据得到的距离分布，估算发射节点与接收节点之间的距离。
[0026]本发明实施例还提供一种射频信号测距系统，包括：
[0027]获取单元，用于获取不同测距码字的出现概率与节点之间距离的关系表，所述节 点之间距离为发射节点与接收节点之间的距离；
[0028]发射节点，用于发射测距分组列，所述测距分组列包括:多个不同级别射频发射功 率的分组，分组内容中包含该分组的射频发送功率信息；
[0029] 接收节点，用于接收发射节点发射的分组；
[0030] 测距码字构建单元，用于根据接收节点的接收结果构建测距码字；
[0031] 距离估算单元，用于根据构建的测距码字及获取的不同测距码字的出现概率与节 点之间距离的关系表，估算发射节点与接收节点之间的距离。
[0032] 进一步地，所述测距码字构建单元包括：
[0033] 测距码字构建模块，用于根据接收节点接收到的分组和未接收到的分组构建接收 节点对应的测距码字；
[0034] 异常测距码字修正模块，用于若所述测距码字为异常测距码字，则对所述测距码 字进行修正。
[0035] 进一步地，所述测距码字用二进制表示；
[0036]若一次测距分组列包括N个分组，在构建测距码字时，将各分组的功率按照自大而 小重新排序后再构建测距码字，排序后的各分组的功率自大而小记为.. .Pi，.. .PN， 并将构建的测距码字表示为CiC2. . .Ci. . .CN，其中，对任意1 < i <N，Ci满足Cie{〇，l};
[0037 ]当Ci = 0时，表示序号为i、功率为Pi的分组未被接收节点接收；
[0038]当Ci = 1时，表示序号为i、功率为Pi的分组被接收节点接收。
[0039] 进一步地，所述测距码字修正模块包括：
[0040]异常测距码字判定子模块，用于若测距码字的码型特征为在1的左侧出现了 0,则 判定所述测距码字为异常测距码字；
[0041] 异常测距码字修正子模块，用于若异常测距码字的某一位为1，则在1的左侧全部 填充1对所述异常测距码字进行修正。
[0042] 进一步地，所述获取单元:具体用于在距离发射节点的不同距离位置上，通过接收 节点接收发射节点发射的分组，并根据接收节点的接收结果确定不同测距码字的出现概率 与节点之间距离的关系表；
[0043] 所述距离估算单元包括：
[0044]距离分布确定模块，用于根据构建的接收节点对应的测距码字及获取的不同测距 码字的出现概率与节点之间距离的关系表，得到接收节点对应的测距码字下的距离分布； [0045]距离估算模块，用于根据得到的距离分布，估算发射节点与接收节点之间的距离。
[0046] 本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0047] 上述方案中，在一次测距过程中，通过发射节点连续发出多个不同级别射频发射 功率的分组，分组内容中包含该分组的射频发送功率信息，再由接收节点接收发射节点发 射的分组，由于具有不同功率的分组具有不同距离的传 播范围，因此，能够在无需测量射频 接收信号强度值的情况下，根据接收节点的接收结果构建测距码字，并根据测距码字及获 取的不同测距码字的出现概率与节点之间距离的关系表估算发射节点与各接收节点之间 的距离。这样，在不依赖射频接收信号强度测量硬件的前提下，为室内定位提供了一种新型 的测距手段。
【附图说明】
[0048]图1为本发明实施例提供的射频信号测距方法的方法流程图；
[0049] 图2为本发明实施例提供的发射节点与3个接收节点的结构示意图；
[0050] 图3为本发明实施例提供的发射节点与1个接收节点的结构示意图；
[0051 ]图4为本发明实施例提供的不同距离不同发射功率等级的丢包率示意图；
[0052]图5为本发明实施例提