專利名稱：一種多頻率無線定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多頻率無線定位方法。
背景技術(shù)：
無線定位是用于人員及物品管理的重要技術(shù)，目前無線定位尤其是室內(nèi)定位主要是通過測量接收信號強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)的?；诮邮招盘枏?qiáng)度的定位主要分為以下兩種:一是三點(diǎn)定位法，即通過移動設(shè)備和三個天線的無線信號交流來確定移動設(shè)備所處的位置。移動設(shè)備發(fā)射無線信號，由于移動設(shè)備距離三個天線的距離不同，因此三個天線接收到的來自移動設(shè)備的信號強(qiáng)度不同。根據(jù)接收到的信號強(qiáng)度，利用無線信號空間傳播損耗公式(式I)可以計(jì)算出移動設(shè)備離三個天線的距離，用這三個距離就可以實(shí)現(xiàn)移動設(shè)備的定位。(

圖1)目前移動基站定位和WiFi定位都是用這種方法。L=32.45+201gf+201gd(I)式中，L為無線信號空間損耗(單位dB)，f為無線信號頻率(單位GHz)，d為移動設(shè)備與接收設(shè)備之間的距離(單位m)。這種定位的缺點(diǎn)在于，由于計(jì)算距離的公式是基于自由空間模型的，沒有考慮到無線信號傳輸過程中遮擋物帶來的額外損耗。尤其在室內(nèi)環(huán)境中墻壁等遮擋物普遍存在，這將導(dǎo)致距離計(jì)算結(jié)果的不準(zhǔn)確，進(jìn)而影響到定位精度。第二種是基于參考標(biāo)簽的最鄰近定位法。這種方法需要在環(huán)境中按照一定的方式布置一定數(shù)目位置已知的參考標(biāo)簽作為定位的基準(zhǔn)，通過比較天線測得移動設(shè)備信號強(qiáng)度與天線測得參考標(biāo)簽信號強(qiáng) 度的相對大小來對移動設(shè)備進(jìn)行定位。參考標(biāo)簽和移動設(shè)備處于同樣的環(huán)境中，可以有效抵消環(huán)境因素的影響。這種方法的缺陷是為提高定位精度需要布置大量參考標(biāo)簽，而且對不同的環(huán)境需要重新布置參考標(biāo)簽，不具備普遍適用性。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種多頻率無線定位方法，盡量降低障礙物對定位的影響，提高定位精度。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多頻率無線定位方法，其特征是，該方法包括以下步驟:S1:移動設(shè)備發(fā)送至少兩種不同頻率的無線信號；S2:接收設(shè)備接收所述無線信號并發(fā)送給信號處理器；S3:所述信號處理器對所述無線信號進(jìn)行處理，進(jìn)而得到所述移動設(shè)備與所述接收設(shè)備之間的距離。所述無線信號之間的頻率差至少為500MHz。
所述步驟S3具體為:所述信號處理器根據(jù)所述無線信號的功率損耗和無線信號的自由空間傳輸距離的關(guān)系公式計(jì)算無線信號的自由空間傳輸距離，進(jìn)而得到所述移動設(shè)備與所述接收設(shè)備之間的距離。所述無線信號的功率損耗和無線信號的自由空間傳輸距離的關(guān)系公式為:L=32.45+201gf+201gd+aw其中:L為無線信號的功率損耗；f為無線信號的頻率；d為無線信號的自由空間傳輸距離；α為遮擋物對無線信號的衰減系數(shù)；w為遮擋物的厚度。所述L的值為所述移動設(shè)備的發(fā)射功率和所述接收設(shè)備的接收功率之差。所述α的計(jì)算公式為:
權(quán)利要求
1.一種多頻率無線定位方法，其特征是，該方法包括以下步驟: S1:移動設(shè)備發(fā)送至少兩種不同頻率的無線信號； 52:接收設(shè)備接收所述無線信號并發(fā)送給信號處理器； 53:所述信號處理器對所述無線信號進(jìn)行處理，進(jìn)而得到所述移動設(shè)備與所述接收設(shè)備之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述無線信號之間的頻率差至少為500MHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述步驟S3具體為: 所述信號處理器根據(jù)所述無線信號的功率損耗和無線信號的自由空間傳輸距離的關(guān)系公式計(jì)算無線信號的自由空間傳輸距離，進(jìn)而得到所述移動設(shè)備與所述接收設(shè)備之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述無線信號的功率損耗和無線信號的自由空間傳輸距離的關(guān)系公式為:L=32.45+201gf+201gd+aw其中: L為無線信號的功率損耗； f為無線信號的頻率； d為無線信號的自由空間傳輸距離； α為遮擋物對無線信號的衰 減系數(shù)； w為遮擋物的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是，所述L的值為所述移動設(shè)備的發(fā)射功率和所述接收設(shè)備的接收功率之差。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是，所述α的計(jì)算公式為:
全文摘要
本發(fā)明公開了無線定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多頻率無線定位方法。首先，移動設(shè)備發(fā)送至少兩種不同頻率的無線信號；然后，接收設(shè)備接收所述無線信號并發(fā)送給信號處理器；最后，所述信號處理器對所述無線信號進(jìn)行處理，進(jìn)而得到所述移動設(shè)備與所述接收設(shè)備之間的距離。本發(fā)明對不同頻率的無線信號進(jìn)行處理，得到了移動設(shè)備與接收設(shè)備之間的距離，本發(fā)明方法簡單有效，大大提高了無線定位的精度。
文檔編號G01S5/00GK103176162SQ20131004239
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者徐坤, 李建強(qiáng), 陳皓, 于雪梅, 戴一堂, 尹飛飛 申請人:北京郵電大學(xué)