一种基于蓝牙的高精度测距方法与流程

本发明属于无线通信及蓝牙测距，具体涉及一种基于蓝牙的高精度测距方法。

背景技术：

1、在现今高度数字化与互联网普及的社会背景下，基于位置的服务(locationbased service，lbs)需求日益增长。随着物联网、智能设备以及无线通信技术的迅猛发展，室内定位系统已逐渐成为诸如商场导航、仓储及物流领域寻物、工业自动化、智能医疗中心、数字车钥匙定位、数字标签、智能门锁以及紧急情况预警等多种应用场景的核心技术。

2、rssi为接收信号强度的指标，现有技术通常采用基于蓝牙信号的rssi进行测距，这种测距方法根据蓝牙信号的rssi进行距离计算；此方法的测距原理为：如果距离越近，则rssi值越高，如果距离越远，则rssi值越低。现有技术还公布了另一种方法，通过两端设备交替发送和接收单音信号，进行基于相位的测距，此方法采用对发单音测量信道的幅度和相位，然后利用信道的相位和幅度通过相位差分、fft或超分辨率等方法进行测距，是已经公开的测距系统和方法，并且已经在蓝牙协议下一版中明确为channel sounding章节；并规定测距精度±0.5米，相较于rssi测距，此方法计算复杂度高，抗多径能力强，安全等级高。前述测距方法存在的问题有：1.基于蓝牙rssi测距方法，由于rssi与实际距离线性度较差，导致实际测距误差较大。通常在初始测距阶段，可以使用rssi进行距离的粗估计。2.基于相位的测距方法，测距精度主要依赖于收发设备之间的信道响应，在进行测距计算前须获取准确的信道响应。

3、本发明基本现有技术存在的问题，提出一种基于蓝牙的高精度测距方法以提供较高的测距精度。

技术实现思路

1、针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种基于蓝牙的高精度测距方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于蓝牙的高精度测距方法，包括测距系统，所述测距系统发起设备和反射设备，所述发起设备上设有双天线，所述测距方法还包括如下步骤：

4、步骤一：所述发起设备和反射设备建立ble连接；

5、步骤二：发起设备向反射设备发起rssi检测请求指令；

6、步骤三：反射设备按照rssi监测请求指令向发起设备发射ble载波信号；

7、步骤四：发起设备接收反射设备发射的ble载波信号，并计算出rssi值；

8、步骤五：发起设备通过双天线进行干扰检测，得到第一干扰指示；

9、步骤六：发起设备向发射设备发起相位测距指令；

10、步骤七：发起设备和反射设备在预定的频率范围内互相接收单音信号；

11、步骤八：发起设备和反射设备根据接收到单音信号进行双天线的干扰检测，得到第二干扰指示；

12、步骤九：所述发起设备根据第一干扰指示和第二干扰指示进行信道响应重建；

13、步骤十：发起设备根据重建后的信道响应计算发起设备和反射设备之间的距离。

14、进一步限定，所述步骤三中反射设备以预定的跳频方式发射ble载波信号。

15、进一步限定，所述步骤五中的第一干扰指示表示为：

16、interfer_rssi_flagantenna1和interfer_rssi_flagantenna2。

17、进一步限定，所述步骤六中，当所有信道的rssi值大于等于预先设定的rssi阈值时，所述发起设备发起相位测距指令，所述相位测距指令包括频率范围和天线切换控制。

18、进一步限定，所述步骤七中发起设备和反射设备在预定的频率范围以跳频或者双天线切换方式发送和接收单音信号。

19、进一步限定，所述步骤八中第二干扰指示表示为：

20、interfer_snr_flagantenna1和interfer_snr_flagantenna2。

21、本发明的有益效果：

22、1.本发明提供的一种基于蓝牙的高精度测距方法，测距系统采用rssi进行初始测距估计，避免了测距系统中的发起设备和反射设备两个设备长时间处于相位测距的复杂计算处理中，充分发挥了ble系统的低功耗特性。

23、2.本方案采用干扰检测，根据多组干扰指示进行信道响应重建测距，选取走廊环境5m距离进行测距，测试300次，信道重建前后测距结果对比。信道重建前受到环境影响，导致测距结果波动较大，信道重建后受到环境影响的测距波动大幅度降低，改善效果显著。

技术特征：

1.一种基于蓝牙的高精度测距方法，其特征在于，包括测距系统，所述测距系统发起设备和反射设备，所述发起设备上设有双天线，所述测距方法还包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的高精度测距方法，其特征在于：所述步骤三中反射设备以预定的跳频方式发射ble载波信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的高精度测距方法，其特征在于：所述步骤五中的第一干扰指示表示为interfer_rssi_flagantenna1和interfer_rssi_flagantenna2。

4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的高精度测距方法，其特征在于：所述步骤六中，当所有信道的rssi值大于等于预先设定的rssi阈值时，所述发起设备发起相位测距指令，所述相位测距指令包括频率范围和天线切换控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的高精度测距方法，其特征在于：所述步骤七中发起设备和反射设备在预定的频率范围以跳频或者双天线切换方式发送和接收单音信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的高精度测距方法，其特征在于：所述步骤八中第二干扰指示表示为interfer_snr_flagantenna1和interfer_snr_flagantenna2。

技术总结本发明公开了一种基于蓝牙的高精度测距方法，包括测距系统，所述测距系统发起设备和反射设备，所述发起设备上设有双天线，所述测距方法还包括如下步骤：步骤一：所述发起设备和反射设备建立BLE连接；步骤二：发起设备向反射设备发起RSSI检测请求指令；步骤三：反射设备按照RSSI监测请求指令向发起设备发射BLE载波信号；步骤四：发起设备接收反射设备发射的BLE载波信号，并计算出RSSI值；步骤五：发起设备通过双天线进行干扰检测，得到第一干扰指示；步骤六：发起设备向发射设备发起相位测距指令；步骤七：发起设备和反射设备在预定的频率范围内互相接收单音信号；步骤八：发起设备和反射设备根据接收到单音信号进行双天线的干扰检测，得到第二干扰指示。技术研发人员：宋杰受保护的技术使用者：无锡领跑微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2