專利名稱：實時定位系統(tǒng)的同步捕獲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實施例涉及實時定位系統(tǒng)(RTLS)，尤其涉及一種RTLS的PN碼同步或幀同步捕獲方法。此外，實施例涉及一種在符合IS0/IEC 24730-2標準的2. 4GHz RTLS系統(tǒng)中、當標簽發(fā)送具有預(yù)定周期的直接序列擴頻(DSSS)閃光信號并且讀寫器接收所述閃光信號時、根據(jù)通道狀態(tài)動態(tài)地捕獲讀寫器中的閃光信號的PN碼同步的方法，以及一種使用前導(dǎo)碼來同步幀的方法。
背景技術(shù)：
在使用符合IS0/IEC 24730-2標準的2. 4GHz頻段的RTLS系統(tǒng)中，RTLS發(fā)送器(或者標簽)周期性地將包含RTLS發(fā)送器ID的差分編碼的二進制相移鍵控方向序列擴頻(BPSKDSSS)信號作為閃光信號發(fā)送至讀寫器中。布置在標簽周圍的多個讀寫器接收標簽的發(fā)送信號以將信號傳輸至RTLS服務(wù)器的定位引擎中。RTLS服務(wù)器的定位引擎接收來自每個讀寫器的標簽的發(fā)送信號以通過從標簽到每個讀寫器的到達時間差(TDOA)來計算標簽的位置。例如，當基于通過兩個讀寫器讀取的TDOA來計算標簽的位置時，可以通過使用讀寫器作為固定點而測量到的距離差來定義一對雙曲線。這里，在雙曲線之間的交點可以被估計為標簽的位置。如上所述，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IS0/IEC 24730-2標準可以使用從讀寫器接收到的標簽的發(fā)送信號的TDOA來估計標簽的位置。這里，在IS0/IEC 24730-2標準中，無線傳輸通道是以視線(LOS)為前提的，并且前導(dǎo)碼僅是8位的。然而，在實際的無線通信通道環(huán)境中，無線信號可能由于空氣溫度、濕度變化、多種障礙物等而被減弱、反射、散射和折射。如果未對受不穩(wěn)定的無線傳輸通道影響的接收到的信號執(zhí)行相位同步、PN碼同步和解擴、數(shù)據(jù)分組以及9位的短前導(dǎo)碼內(nèi)的頻率同步，則可能難以對數(shù)據(jù)進行解碼。因此，需要一種在其中即使在短前導(dǎo)碼內(nèi)也捕獲同步以對期望日期進行解碼的方法。而且，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)為了捕獲其他DSSS系統(tǒng)中的PN碼同步，根據(jù)每個通道和系統(tǒng)，應(yīng)該分別設(shè)定PN碼同步捕獲的閾值和PN碼同步跟蹤的收斂范圍。

發(fā)明內(nèi)容
實施例提供了這樣一種方法在符合IS0/IEC 24730-2標準的RTLS系統(tǒng)中，當讀寫器從標簽接收差分編碼的BPSK DSSS的閃光信號時，根據(jù)無線通道環(huán)境動態(tài)并且自適應(yīng)地設(shè)定當在接收到的信號中PN碼同步被鎖定時用作基準的閾值。實施例還提供了一種基于確定出的閾值在短的8位前導(dǎo)碼內(nèi)同步PN碼的方法。實施例還提供了一種在通過執(zhí)行PN碼同步進行解擴以對符號(位)解碼進行之后使用前導(dǎo)碼來捕獲數(shù)據(jù)包同步的方法。
實施例還提供了一種通過上述處理對讀寫器中的閃光信號進行準確地解碼以跟蹤標簽的位置的方法。本公開的特征不受前述所限制，而通過以下描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會清楚地理解在這里未描述的其他特征。在一個實施例中，一種用于執(zhí)行直接序列擴頻(DSSS)調(diào)制的閃光輸入信號的PN碼同步的PN碼同步方法包括接收來自標簽的輸入信號；基于期望值來計算與N個輸入信號有關(guān)的閾值；計算與N個輸入信號有關(guān)的準時相關(guān)系數(shù)(punctual correlation),早相關(guān)系數(shù)(early correlation)和晚相關(guān)系數(shù)(late correlation);及基于使用閾值、準時相關(guān)系數(shù)、早相關(guān)系數(shù)或者晚相關(guān)系數(shù)獲得的不同值來判定與N個輸入信號有關(guān)的PN碼同步是否被鎖定。
在另一個實施例中，一種用于執(zhí)行直接序列擴頻(DSSS )調(diào)制的閃光輸入信號的中貞同步的幀同步方法包括接收來自標簽的輸入信號；執(zhí)行PN碼同步；使用同步的PN碼同步來執(zhí)行DSSS解擴；對解擴的信號進行解碼；捕獲解碼的信號的8位前導(dǎo)碼的第7位和第8位；及執(zhí)行差分解碼以產(chǎn)生數(shù)據(jù)包。在附圖和以下描述中闡明了一個或更多實施例的細節(jié)。通過描述和附圖，并且通過權(quán)利要求，其他特征將會變得明顯。


圖I是圖示出根據(jù)一個實施例的基于實時定位系統(tǒng)(RTLS)的定位跟蹤系統(tǒng)的構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)圖。圖2至圖6是用于說明根據(jù)一個實施例的用于將來自標簽的閃光信號傳輸至讀寫器的處理的圖。圖7是圖示出根據(jù)一個實施例的標簽中的閃光信號傳輸方法的流程圖。圖8是圖示出根據(jù)一個實施例的在讀寫器中執(zhí)行的閃光信號處理方法的流程圖。圖9是圖示出根據(jù)一個實施例的讀寫器的構(gòu)造的方塊圖。圖10是圖示出根據(jù)一個實施例的用于使用前導(dǎo)碼來捕獲幀同步的處理的流程圖。
具體實施例方式由于本公開可能有多種改進的實施例，在附圖中圖示出了優(yōu)選實施例，并且在本發(fā)明的詳細描述中描述了所述優(yōu)選實施例。然而，這并未將本公開限制在特定實施例內(nèi)，并且應(yīng)當理解本公開覆蓋在本公開的思想和技術(shù)范圍內(nèi)的所有修改、等效和替換。應(yīng)當理解，盡管在這里使用術(shù)語第一和第二來描述不同的元件，這些元件不應(yīng)當受這些術(shù)語限制。術(shù)語僅僅用來將一個部件與其他部件進行區(qū)分。因此，在一個實施例中稱為第一部件的部件在另一個實施例中可以被稱為第二部件。術(shù)語和/或包括一個或更多的相關(guān)羅列術(shù)語的任意和所有結(jié)合。除非本發(fā)明中使用的術(shù)語被不同地定義，可以把術(shù)語解釋為本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的意義。應(yīng)當把例如通常使用的并且已經(jīng)在字典中的術(shù)語解釋為具有與本領(lǐng)域的語境含義匹配的含義。在本描述中，除非明確地定義，不能理想地、過度地把術(shù)語解釋為形式的含義。參考附圖，將在下面對本公開的示例性實施例進行更詳細描述。同樣的附圖標記自始至終指代同樣的元件，并且將省略它們的完全相同的描述。圖I是圖示出根據(jù)一個實施例的基于實時定位系統(tǒng)(RTLS)的定位跟蹤系統(tǒng)的構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)圖。參照圖I，根據(jù)一個實施例的基于RTLS的定位跟蹤系統(tǒng)包括RTLS服務(wù)器10、通過線路與RTLS服務(wù)器10連接的多個讀寫器20a、20b和20c，及向/從讀寫器20a、20b和20c發(fā)送/接收無線信號(例如，具有大約2. 4GHz頻率的信號)的標簽30?；赗TLS的定位跟蹤系統(tǒng)可以遵循IS0/IEC 24830-2標準。讀寫器20a、20b和20c可以被稱為“基礎(chǔ)設(shè)施(infra-structure)”，而標簽30可以被稱為“RTLS發(fā)送器”。 圖2至圖6是用于說明根據(jù)一個實施例的用于將來自標簽的閃光信號傳輸至讀寫器的處理的圖。參照圖2，在根據(jù)IS0/IEC 24830-2標準的RTLS系統(tǒng)中，標簽發(fā)射具有至少5s或者更大以及大約±638ms的周期的閃光信號，或者發(fā)射具有每次閃光的間隔大約為125ms±16ms的同樣最大8個數(shù)據(jù)的副閃光信號(sub-blink signal)。閃光信號或者副閃光信號可以是差分編碼的二進制相移鍵控(BPSK) DSSS型數(shù)據(jù)包。而且，閃光信號或者副閃光信號包括標簽ID和標簽數(shù)據(jù)信息。參照圖3,閃光信號消息具有56位、72位、88位和152位四種格式中的一種。這里，消息包括前導(dǎo)碼、數(shù)據(jù)和CRC12。前導(dǎo)碼具有00000001(2)值，并且數(shù)據(jù)包括標簽狀態(tài)、標簽ID和有效載荷。這里，消息可以包括12位CRC12以在接收終端處執(zhí)行用于傳輸數(shù)據(jù)的差錯校驗。如上所述，消息由前導(dǎo)碼、數(shù)據(jù)和CRC12構(gòu)成以使用圖4的方法執(zhí)行差分編碼。在差分編碼中，對前一輸出值和當前的輸入值進行XOR運算以生成輸出值。差分編碼的傳輸消息格式與圖5相同。為了對數(shù)據(jù)執(zhí)行DSSS處理，對差分編碼的數(shù)據(jù)消息和如圖6所示的PN發(fā)生器中產(chǎn)生的511 PN碼進行XOR運算。然后，數(shù)據(jù)被BPSK調(diào)制并且以閃光形式發(fā)射。這里，所使用的PN擴展碼可以是OxlCB。而且，中心頻率可以大約為2441. 750MHz,PN碼片速率可以大約為30. 521875MHz±25ppm，并且PN碼長度可以大約為511。而且，占有通道帶寬可以大約為60MHz。圖7是圖示出根據(jù)一個實施例的標簽中的閃光信號傳輸方法的流程圖。形成包括前導(dǎo)碼、數(shù)據(jù)和CRC12的消息。于是，在操作Sll中，標簽對消息進行差分編碼以形成如圖5所示的傳輸消息。在操作S12中，標簽對PN發(fā)生器的輸出和差分編碼的傳輸消息進行XOR運算以執(zhí)行DSSS擴展。這里，所使用的PN擴展碼可以是OxlCB。在操作S13中，標簽對DSSS擴展數(shù)據(jù)進行BPSK調(diào)制。在操作S14中，將調(diào)制后的數(shù)據(jù)上轉(zhuǎn)換至大約為2. 44175GHz的頻率。在操作S15中，對信號進行放大然后發(fā)射。通過上述處理發(fā)射的閃光信號被布置在標簽周圍的讀寫器接收。讀寫器接收標簽的發(fā)送信號以將信號傳輸至RTLS服務(wù)器的定位引擎中。這里，多個讀寫器相互間可以預(yù)先進行同步。
RTLS服務(wù)器的定位引擎接收來自每個讀寫器的標簽的發(fā)送信號以通過到達時間差(TDOA)來計算標簽的位置。例如，可以通過由一對讀寫器使用讀寫器作為固定點而確定出的TDOA來定義具有特定距離差的一對雙曲線。這里，在雙曲線之間的交點可以被估計為標簽的位置。為了估計標簽的準確位置，標簽的位置可以使用由至少三個讀寫器確定出的TDOA進行估計。然而，當讀寫器是相互間預(yù)先同步的時，使用上述TDOA方法的位置估計可以是可能的。接收來自標簽的閃光信號的讀寫器從DSSS消息信號中8位前導(dǎo)碼內(nèi)捕獲PN碼同步。此后，讀寫器通過相關(guān)器對捕獲的PN碼同步進行解擴以對位數(shù)據(jù)進行解碼。圖8是圖示出根據(jù)一個實施例的在讀寫器中執(zhí)行的閃光信號處理方法的流程圖。在操作S21中，讀寫器接收由標簽發(fā)送的包括DSSS消息信號的閃光信號。 在操作S22中，讀寫器捕獲PN碼同步。在操作S23中，讀寫器通過相關(guān)器對PN碼同步進行DSSS解擴。在操作S24中，讀寫器對位數(shù)據(jù)進行解碼以捕獲數(shù)據(jù)符號。圖9是圖示出根據(jù)一個實施例的讀寫器的PN碼同步捕獲模塊的構(gòu)造的方塊圖。在擴頻系統(tǒng)的接收器中，僅當發(fā)送器中使用的PN碼準確再生時，才可以執(zhí)行解擴。這里，即使一個碼片的PN碼未被同步，相關(guān)系數(shù)也可能會接近0，并且解調(diào)器不能被操作。因此，可能需要捕獲PN碼同步。參照圖9，根據(jù)本實施例的讀寫器的PN碼同步捕獲模塊在功能上可以分類為例如閾值設(shè)定21、平方相關(guān)22、延遲鎖定環(huán)(DLL) 23和同步檢測24四部分。PN碼同步模塊從通過射頻前端終端接收到的信號中接收PN碼片速率的過采樣值作為輸入(input)。這里，接收到的輸入可以通過后面的等式I表示。S(t)=A · r(t)g(t)+n(t) (等式 I)其中，A是信號強度，也就是能夠根據(jù)無線通道的影響設(shè)定的常數(shù)，r(t)是位數(shù)據(jù)，g(t)是PN碼，n(t)是噪聲信號。這里，在IS0/IEC 24730-2標準中，將定位誤差限定在大約為3m的半徑內(nèi)。因此，為了滿足IS0/IEC 24730-2標準，應(yīng)當接收在最小IOns內(nèi)過采樣的值作為PN碼同步模塊的輸入信號。而且，因為PN碼片速率大約為30. 521875MHz，應(yīng)當過采樣比PN碼片速率大四倍的值。如果比PN碼片速率大四倍的值被過采樣，則可以接收每8. 19ns采樣的值作為PN碼同步模塊的輸入以搜索PN碼同步，從而滿足IS0/IEC 24730-2標準。閾值設(shè)定21計算輸入信號的標準偏差。例如，閾值設(shè)定21計算η個輸入信號的從第I個到第η個的標準偏差。標準偏差可以通過下面的等式獲得E(t2)-{E(t)}2。其中，E(t)是期望值。這里，標準偏差是在其中反映了無線傳輸通道的影響的信號的標準偏差。而且，閾值設(shè)定21可以通過將標準偏差σ (t)與系統(tǒng)增益(G)相乘來定義閾值。這里，將通過將標準偏差與系統(tǒng)增益相乘獲得的值用作閾值的原因是因為根據(jù)Eb/No (噪聲功率頻譜密度與位能量的比率)接收到的信號的標準偏差是線性變化的。閾值可以用來通過將閾值與相關(guān)系數(shù)的平方值sq_COrr和非相干型延遲鎖定回路的輸出值diff比較/由相關(guān)系數(shù)的平方值sq_corr和非相干型延遲鎖定回路的輸出值diff來確定閾值，從而確定與第η個采樣輸入信號有關(guān)的PN碼同步是否是同步的。
如果從第I個信號到第n個信號中的任何一個都不需要通過平方相關(guān)22、DLL 23和同步檢測24同步，則計算與第2個信號到第n+1個信號有關(guān)的閾值以將計算出的閾值傳輸至平方相關(guān)22、DLL 23和同步檢測24中。平方相關(guān)22捕獲PN信號的同步，而DLL 23具有早晚結(jié)構(gòu)以跟蹤PN信號的同步。平方相關(guān)22計算準時相關(guān)系數(shù)RO ( τ )的平方Sq_COrr。準時相關(guān)系數(shù)RO ( τ )通過將接收到的信號與在PN碼發(fā)生器231中產(chǎn)生的PN碼相乘而獲得。DLL 23計算早相關(guān)系數(shù)(R1 ( τ +Tc/2))的平方與晚相關(guān)系數(shù)(R2 ( τ -Tc/2))的平方的絕對值差diff。這里，早相關(guān)系數(shù)通過將接收到的信號與將PN碼發(fā)生器中產(chǎn)生的碼延遲-Tc/2的值相乘而獲得。晚相關(guān)系數(shù)通過將接收到的信號與將PN碼發(fā)生器中產(chǎn)生的碼延遲Tc/2的值相乘而獲得。在DLL 23中，RO(T), RJt+Tc/2)和民(1-Tc/2)是自相關(guān)的。這里，Tc是碼片 時間。同步檢測24將通過平方相關(guān)22和DLL 23計算出的值與閾值比較以判定PN碼同步是否被鎖定。在同步檢測24中，第一比較器241判定相關(guān)系數(shù)的平方值sq_COrr是否比閾值大，第二比較器242判定DLL的輸出值diff是否比閾值小，而第三比較器243判定相關(guān)系數(shù)的平方值sq_corr是否比DLL的輸出值diff的2倍大。這樣，可以判定出PN碼同步是否被鎖定。在同步檢測24中，平方值sq_corr是否比2*DLL輸出值diff大可以通過根據(jù)Eb/No (噪聲功率頻譜密度與位能量的比率)的模擬統(tǒng)計(simulation statistics)而獲得。當通過確認同步是否被鎖定而判定出與第I個信號到第η個信號有關(guān)的同步當前被鎖定時，執(zhí)行解擴和解碼處理。另一方面，當判定出同步未被鎖定時，可以對第2個信號到第Ν+1個信號再次執(zhí)行上述處理。而且，因為判定出與第2個信號到第Ν+1個信號有關(guān)的同步未被鎖定，可以對下N個信號再次執(zhí)行上述處理?？梢灾貜?fù)執(zhí)行上述處理直至同步被捕獲。這里，當PN碼同步被鎖定時，讀寫器對輸入信號和I位單位(I bit unit)的PN碼進行XOR運算以對同步進行解擴，從而對符號(位)數(shù)據(jù)進行解調(diào)。閾值設(shè)定21、平方相關(guān)22、DLL 23和同步檢測24不是連續(xù)地運行，而是同時運行。然而，因為當讀寫器打開時初始閾值不存在，可以僅當通過N個輸入信號獲得標準偏差時運行閾值設(shè)定21。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DSSS系統(tǒng)中，PN碼的同步通常在兩個階段中執(zhí)行。首先，雖然精度(碼片時間Tc的精度)低，但是PN信號的同步很快地被捕獲(PN捕獲)。其次，PN信號的同步準確地被捕獲(精度小于碼片時間Tc )，并且PN相位隨著延遲變化的變化被跟蹤(PN跟蹤)。在IS0/IEC 24730-2標準中，數(shù)據(jù)包應(yīng)當在短的8位前導(dǎo)碼內(nèi)搜索PN碼同步。這樣，使得提出的PN碼同步模塊以PN碼片速率(30. 521875MHZ)乘以過采樣(m次m是比最小的4大的偶數(shù))的頻率運行。也就是說，閾值設(shè)定21、平方相關(guān)22、DLL 23和同步檢測24不是連續(xù)地運行，而是同時運行。這樣，對于每個時鐘，可以執(zhí)行新的動態(tài)閾值和PN碼同步捕獲以及PN碼同步跟蹤。這樣做的原因是PN碼同步應(yīng)當被鎖定在短的8位前導(dǎo)碼內(nèi)。
而且，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的其他DSSS系統(tǒng)中，根據(jù)每個系統(tǒng)和傳輸通道，PN碼同步捕獲的閾值和PN碼同步跟蹤的收斂范圍應(yīng)當被分別設(shè)定。然而，在提出的PN碼同步系統(tǒng)中，設(shè)定了通道自適應(yīng)閾值。通道自適應(yīng)閾值是一個參數(shù)并且用作用于判定PN碼是否同步的基準。
在PN碼同步之后，讀寫器通過解擴PN碼同步來提取位數(shù)據(jù)。因為數(shù)據(jù)包同步(幀同步)具有8個前導(dǎo)碼位，在8位內(nèi)搜索分別為前導(dǎo)碼的第7位的I (2)和第8位的O (2)。因為由于載波的通道或相位模糊的影響而發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，第7位和第8位還應(yīng)該對0(2)和1(2)進行搜索。圖10是圖示出根據(jù)一個實施例的用于使用前導(dǎo)碼來捕獲幀同步的處理的流程圖。在圖9的PN碼同步捕獲模塊的操作完成之后執(zhí)行圖10的幀同步處理以捕獲PN碼同步。當以56位、72位、88位和152位消息格式中的一種格式從發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù)時，接收器接收PN碼同步然后接收幀同步，幀同步是使用前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)包同步。圖10中圖示出的變量定義如下-count: PN解擴數(shù)(位計數(shù))-frame_sync_lock:當前導(dǎo)碼的第7位和第8位被檢測到時，frame_sync_Iock=I,而當前導(dǎo)碼的第7位和第8位未被檢測到時，frame_sync_lock=0-data_count :通過分別從56位、72位、88位和152位消息長度減去8個前導(dǎo)碼位而獲得的48、64、80、144個數(shù)據(jù)量_length_preamble:8 個前導(dǎo)碼位參照圖10,在操作S301中執(zhí)行初始處理。也就是說，將例如count、frame_sync_lock和data_count的變量設(shè)定為O。在操作S302中，增加PN解擴位數(shù)。也就是說，增加count。在操作S303中，判定frame_sync_lock是否等于O以判定前導(dǎo)碼的第7位和第8位是否被檢測到。在操作S304中，判定count是否小于等于length_preamble以判定當前的PN解擴位計數(shù)是否為8或更小。當PN解擴位計數(shù)比8位大時，在操作S312中丟棄當前的數(shù)據(jù)包。在操作S305中，判定前導(dǎo)碼(01)或(10)是否被檢測到。如果前導(dǎo)碼(01)或(10)被檢測到，則在操作S306中設(shè)定frame_sync_lock=l以進行下一個處理。而且，如果前導(dǎo)碼(01)或(10)未被檢測到，則增加PN解擴位計數(shù)以再次重復(fù)前述的處理。然后，在操作S307中，執(zhí)行差分解碼以搜索期望的數(shù)據(jù)。在操作S308中，當data_count 是 48、64、80 或 144 時，執(zhí)行 CRC12 校驗。在操作S308中，當data_count是48并且CRC12是O時，變成56位的消息。而且，當data_count是64并且CRC12是O時，變成72位的消息，當data_count是80并且CRC12是O時，變成88位的消息，而當data_count是144并且CRC12是O時，變成152位的消息。在操作S309中，當CRC12是O時，在操作S311中確定消息格式。另一方面，當CRC12不是O時，在操作S312中丟棄當前接收到的數(shù)據(jù)包。當在操作S309中CRC12不是O時，在操作S310中判定data_count是否是144。如果data_count不是144,則再次執(zhí)行前述的處理。另一方面，如果data_count是144,則這不對應(yīng)于任何消息格式。因此,在操作S312中丟棄當前接收到的數(shù)據(jù)包。如上所述，四種消息格式的傳輸消息可以通過CRC12差錯檢測來檢測。在本實施例中，提出了用于設(shè)定PN相關(guān)值的動態(tài)閾值以捕獲PN碼同步的方法和用于使用前導(dǎo)碼捕獲數(shù)據(jù)包同步的方法。根據(jù)本實施例，可以設(shè)定在其中反映了傳輸通道狀態(tài)的動態(tài)閾值以對RTLS定位信號進行解調(diào)，從而使用所述閾值來捕獲PN碼同步。而且，可以通過前導(dǎo)碼來檢測數(shù)據(jù)包同步，并且可以通過差分解碼和前導(dǎo)碼來檢測翻轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)。這樣，可以對具有可靠性的定位信號進行解碼以實時跟蹤正確的位置。
根據(jù)本實施例，因為當PN碼同步被鎖定時用作基準的閾值是根據(jù)無線通道環(huán)境而動態(tài)并且自適應(yīng)地設(shè)定的，所以可能不需要為每個系統(tǒng)單獨設(shè)定PN碼同步捕獲的閾值和PN碼同步跟蹤的收斂范圍。根據(jù)本實施例，在短的8位前導(dǎo)碼內(nèi)可以準確地捕獲PN碼同步。根據(jù)本實施例，使用前導(dǎo)碼可以捕獲數(shù)據(jù)包的同步。根據(jù)本實施例，可以對讀寫器中的閃光信號進行準確地解碼以準確地跟蹤標簽的位置。雖然已經(jīng)參考其中的許多闡釋性的實施例對實施例進行了描述，應(yīng)當理解眾多能夠被本領(lǐng)域技術(shù)人員想出的其他修改和實施例也將落在本公開的精神和原理范圍之內(nèi)。尤其，在本公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在組件部分和/或附屬的組合配置的布局的多種變化和改進是可能的。除組件部分和/或布局的變化和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說替換使用也將是顯而易見的。因此，本發(fā)明包含所有可供選擇的落在隨附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的改進和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于執(zhí)行直接序列擴頻調(diào)制的閃光輸入信號的PN碼同步的PN碼同步方法，所述PN碼同步方法包括 接收來自標簽的輸入信號； 基于期望值來計算與N個輸入信號有關(guān)的閾值； 計算與所述N個輸入信號有關(guān)的準時相關(guān)系數(shù)、早相關(guān)系數(shù)和晚相關(guān)系數(shù)；及基于使用所述閾值、所述準時相關(guān)系數(shù)、所述早相關(guān)系數(shù)或者所述晚相關(guān)系數(shù)獲得的不同值來判定與所述N個輸入信號有關(guān)的PN碼同步是否被鎖定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PN碼同步方法，其中，所述閾值的計算包括 計算與所述N個輸入信號有關(guān)的標準偏差(σ);及 將所述標準偏差(σ )與系統(tǒng)增益(G)相乘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PN碼同步方法，其中，通過將接收到的所述信號與PN碼發(fā)生器中產(chǎn)生的碼相乘來獲得所述準時相關(guān)系數(shù)， 通過將接收到的所述信號與將產(chǎn)生的所述碼延遲-Tc/2的值相乘來獲得所述早相關(guān)系數(shù)；及 通過將接收到的所述信號與將產(chǎn)生的所述碼延遲Tc/2的值相乘來計算所述晚相關(guān)系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的PN碼同步方法，其中，判定所述PN碼同步是否被鎖定包括 計算所述準時相關(guān)系數(shù)的平方(sq_corr)； 計算所述早相關(guān)系數(shù)的平方與所述晚相關(guān)系數(shù)的平方之間的絕對值差(diff); 當sq_corr大于閾值，閾值大于diff并且sq_corr大于2*diff時,鎖定所述PN碼同止/J/ O
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PN碼同步方法，其中，當所述PN碼同步未被鎖定時，進一步包括判定與下N個輸入信號有關(guān)的PN碼同步是否被鎖定。
6.一種用于執(zhí)行直接序列擴頻調(diào)制的閃光輸入信號的幀同步的幀同步方法，所述幀同步方法包括 接收來自標簽的輸入信號； 執(zhí)行PN碼同步； 使用同步的PN碼同步來執(zhí)行直接序列擴頻解擴； 對解擴的信號進行解碼； 捕獲解碼的所述信號的8位前導(dǎo)碼的第7位和第8位；及 執(zhí)行差分解碼以產(chǎn)生數(shù)據(jù)包。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀同步方法，當捕獲所述8位前導(dǎo)碼的第7位和第8位時，包括在解碼的所述信號的8位內(nèi)捕獲“ 10 ”或者“ O I”位。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀同步方法，進一步包括基于產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包的數(shù)量來判定接收到的所述輸入信號是否是有格式的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀同步方法，當所述數(shù)據(jù)包包括CRC12碼時，所述幀同步方法進一步包括基于所述CRC12碼執(zhí)行差錯檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的幀同步方法，當在執(zhí)行所述差錯檢測之后所述CRC12碼的值不是O時,進一步包括忽略所述數(shù)據(jù)包。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實時定位系統(tǒng)的同步捕獲方法，尤其提供了一種在符合ISO/IEC 24730-2標準的2.4GHz實時定位系統(tǒng)中、當標簽發(fā)送具有預(yù)定周期的直接序列擴頻(DSSS)閃光信號并且讀寫器接收所述閃光信號時、根據(jù)通道狀態(tài)動態(tài)地捕獲讀寫器中的閃光信號的PN碼同步的方法，以及一種使用前導(dǎo)碼來同步幀的方法。
文檔編號H04B1/7073GK102857250SQ201210223100
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者金宰郁 申請人:Ls產(chǎn)電株式會社