基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法
本发明涉及无线通信、无线测距技术等领域，具体为基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法。
背景技术：
1、定位技术的重要性越来越受到人们的关注和重视，随着技术的不断进步，它在各个领域的应用前景也越来越广阔。无线定位的应用领域越来越广泛，已经不仅局限于传统的导航、测绘等领域。无线定位在虚拟现实、室内定位、网络路由以及车联网中有着十分宽泛的应用，无线定位在军事领域也有着广泛的应用，例如用于目标定位、导弹制造等方面，可以提高军事活动的精确性和效率。因此实现高精度定位在现实环境中非常重要，并且将在越来越多的应用场景中发挥重要作用。
2、无线定位是指在无线移动通信网络中，通过对接收到的信号的特征参数进行测量，进而使用特定的算法对移动终端所处的地理位置进行估计。无线定位不仅可以利用终端来确定自己在系统中的具体方向，也可实现系统对目标在系统的位置的确定。目前定位系统可分为室外定位和室内定位。室外定位中常用的系统为卫星定位系统，例如全球卫星导航系统、全球定位系统、北斗定位系统等，都是利用卫星来实现移动目标的定位。室内定位包括wifi定位、uwb定位、蓝牙定位、超声波定位等，其中wifi定位、uwb定位、蓝牙定位等都是使用无线通信方式进行定位。
3、无线通信测距是无线通信定位的基础，然而，由于室内空间结构和实体构成复杂且室内环境中常存在障碍物的阻碍，部分信号信号经过反射或折射后到达接收端，导致实际测距误差变大，进而很大程度上对定位精度造成影响。因此，需要一种使用无线通信的精确测距方法。
技术实现思路
1、为减小无线通信测距的误差，本发明提供了一种基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，有效减小了使用无线通信方式进行测距的误差，进而提高定位精度。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
3、基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，用于使用无线通信方式的至少两个测距节点之间的测距，步骤包括：
4、步骤1：根据无线通信参数生成测距节点支持的由通信参数配置confi组成的通信参数配置组conf；
5、步骤2：确定用于发送指令的基础通信参数配置confinstruct；
6、步骤3：使用confinstruct发送指令，通过多个已知距离的测距节点使用confi进行测距测试，分别得到测距数据及其对应的实际距离数据
7、步骤4：分别对conf中的通信参数配置进行步骤3的测距测试，根据每组通信参数配置得到的dr和ds选取性能最好的通信参数配置作为测距使用的通信参数；
8、步骤5：使用步骤4确定的通信参数配置进行无线通信测距。
9、基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法中，用于精确测距的无线通信包括超宽带通信。
10、所述步骤1中的通信参数配置包括的参数有：无线通信通道chan、中心频率cf、前导码长度pcl、发送前导码txc、接收前导码rxc、数据速率dr以及测距节点要求的随这些参数改变而改变的其他参数；将这些参数排列组合，得到无线通信通信参数配置组，即conf＝{confi|i＝1,2,...},其中
11、
12、所述步骤2中的基础通信参数配置应选择无线通信测距节点支持的通信距离最远的通信参数，若无线通信测距节点没有指定则可以选择如下配置：
13、
14、所述步骤3中发送的指令包括将进行测距测试的通信参数配置conf或其代号，其中conf∈conf；进行测距测试的无线通信节点对接收到的的指令进行解析，获取将进行测距测试的通信参数配置conf或其代号，并进行该通信参数配置的测距测试。
15、所述步骤3中两个无线通信节点进行测距测试的方法为无线测距方法，包括基于飞行时间的测距方法。
16、所述步骤4中选取性能最好的通信参数配置作为测距使用的通信参数时，用于评价通信参数配置测距性能的评价标准为均方根误差；第i组通信参数配置的均方根误差计算如下：
17、
18、式中和分别为对应第i组通信参数配置测距测试中两个测距节点的测距值及实际距离，即
19、所述步骤5中进行测距的方法为无线测距方法，包括基于飞行时间的测距方法。
20、本发明达到的有益效果：本发明结合无线通信测距技术，使用自适应无线通信参数选择，减小无线通信测距的误差，有效提高无线通信测距精度。
技术特征：
1.基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：所述精确测距方法用于使用无线通信方式的至少两个测距节点之间的测距；步骤包括：
2.根据权利要求1所述的基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：用于精确测距的无线通信包括超宽带通信。
3.根据权利要求1所述的基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：所述步骤1中的通信参数配置包括的参数有：无线通信通道chan、中心频率cf、前导码长度pcl、发送前导码txc、接收前导码rxc、数据速率dr以及测距节点要求的随这些参数改变而改变的其他参数；将这些参数排列组合，得到无线通信通信参数配置组，即conf＝{confi|i＝1,2,...},其中
4.根据权利要求1所述的基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：所述步骤2中的基础通信参数配置应选择无线通信测距节点支持的通信距离最远的通信参数，若无线通信测距节点没有指定则可以选择如下配置：
5.根据权利要求1所述的基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：所述步骤3中发送的指令包括将进行测距测试的通信参数配置conf或其代号，其中conf∈conf；进行测距测试的无线通信节点对接收到的的指令进行解析，获取将进行测距测试的通信参数配置conf或其代号，并进行该通信参数配置的测距测试。
6.根据权利要求1所述的基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：所述步骤3中两个无线通信节点进行测距测试的方法为无线测距方法，包括基于飞行时间的测距方法。
7.根据权利要求1所述的基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：所述步骤4中选取性能最好的通信参数配置作为测距使用的通信参数时，用于评价通信参数配置测距性能的评价标准为均方根误差；第i组通信参数配置的均方根误差计算如下：
8.根据权利要求1所述的基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法，其特征在于：所述步骤5中进行测距的方法为无线测距方法，包括基于飞行时间的测距方法。
技术总结
本发明公开了基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法。所述基于无线通信参数自适应选择的精确测距方法主要包括以下步骤：生成通信参数配置组；确定基础通信参数配置；进行测距测试，得到测距数据和实际距离测试；利用得到的数据，选择性能最好的通信参数配置；使用选择的通信参数配置进行测距。无线通信参数包括以下部分：无线通信通道、中心频率、前导码长度、发送前导码、接受前导码、数据速率以及设备要求的随这些参数改变的其他参数。本发明结合无线通信测距技术，自适应选择测距性能最好的通信参数进行测距，有效减小了使用无线通信方式进行测距的误差，进而提高定位精度。
技术研发人员：刘毅,闵志鹏
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23