一种判断信号发生反射的方法技术

本发明专利技术公开了一种判断信号发生反射的方法，该方法通过测量超宽带信号的传播距离和参考信号接收相位，依据电磁波从光疏介质到光密介质的反射存在半波损失的规律，判断接收端收到的信号是否发生了从光疏介质到光密介质的反射。该方法能够在超宽带测距和定位系统中有效识别反射径，消除由于反射导致的测量误差，从而提升系统测距精度和定位精度。

A method to judge the reflection of signal

【技术实现步骤摘要】
一种判断信号发生反射的方法
本专利技术涉及超宽带
，尤其涉及一种判断超宽带信号发生反射的方法。
技术介绍
电磁波在无线环境中传播存在多径现象，从信号发送端到信号接收端有多条可达路径，其中电磁波传播时间最短的一条称之为直达径，其他的路径的光程都比直达径要长，而且基本都存在反射、绕射的现象，对于高频电磁波，主要是反射现象。接收端接收到不同路径传递过来的发送信号，从时间先后顺序上，可以划分为第一径、第二径…。超宽带技术通过发送纳秒级的超窄脉冲信号，能够将多径信号在时域上分离，避免了多径信号之间的干扰，具有天然的抗多径能力，因而适用于进行室内测距和定位。在实际应用过程中，接收端收到的第一径信号一般为直达径信号，但可能由于障碍遮挡，导致直达径信号严重衰减而无法被接收端检测到，此时，接收端收到的第一径信号为非直达径信号，该信号比直达径信号经历了更长的光程，带来了很大的测距误差，因此需要一种能够区分接收信号是否为直达径的方法。电磁波从光疏介质进入光密介质时，会产生反射和折射现象，反射和折射规律满足电磁学中的菲涅尔方程，其中反射信号会经历π的相位偏转，而折射信号不会产生相位偏转。考虑到实际使用过程中，电磁波在空气中传播，一般障碍物相对空气均为光密介质，经过墙壁、地表等反射后的电磁波均产生相位偏转。因此，可以通过接收信号是否发生相位偏转来判断是否为反射径信号。
技术实现思路
本专利技术公开了一种判断信号发生反射的方法，该方法通过检测接收的超宽带信号的相位变化和测距结果的关系，能够判断超宽带信号是否发生了从光疏介质到光密介质的反射，解决了识别超宽带信号是否为反射径信号的问题，消除由于反射导致的测量误差，从而提升系统测距精度和定位精度。本专利技术实施例提供一种判断信号发生反射的方法，包括：第一设备接收第二设备发送的超宽带信号；所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号，其中，所述反射径信号为从光疏介质到光密介质的反射径信号。可选的，所述方法还包括：所述第一设备测量所述超宽带信号中第一径信号的参考信号接收相位；和/或，所述第一设备通过测距方法获得所述第一设备和所述第二设备之间的测距结果。可选的，所述第一设备接收第二设备发送的超宽带信号之前，还包括：所述第一设备已知所述第二设备发送的所述超宽带信号的参考信号发送相位和波长，其中，所述超宽带信号的参考信号发送相位和波长为预设值。可选的，所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号，包括：所述第一设备判断所述超宽带信号中第一径信号的参考信号接收相位是否满足相位偏转的反射条件：其中，为参考信号接收相位的预设门限值，为取绝对值运算，为取小数部分运算。若满足，则所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为反射径信号；或者，若不满足，则所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为直达径信号。可选的，所述方法还包括：所述第一设备测量所述超宽带信号中第一径信号的接收信号强度，判断所述接收信号强度是否满足条件：其中，为自由空间传播的接收信号强度，是测距结果的函数，为接收信号强度的预设门限值。若满足，则所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为反射径信号；或者，若不满足，则所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为直达径信号。可选的，所述方法还包括：若所述第一设备和所述第二设备之间同步，则所述第一设备对所述第二设备进行单次测量和判断；或者，若所述第一设备和所述第二设备之间异步，则所述第一设备和所述第二设备之间互相进行多次测量和判断。可选的，所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号之后，还包括：若所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为直达径信号，则所述第一设备使用或高优先级使用测距结果进行定位估计；或者，若所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为反射径信号，则所述第一设备不使用或低优先级使用测距结果进行定位估计。可选的，所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号之后，还包括：所述第一设备将测距结果信息上报给第三设备用于定位估计，其中，所述测距结果信息包含以下参数中的一种或多种：所述第一设备标识；所述第一设备上报的测距结果；所述第一设备确定的多径信号指示，其中，所述多径信号指示用于指示所述超宽带信号中第一径信号为直达径信号或者反射径信号。本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：本专利技术实施例，第一设备接收第二设备发送的超宽带信号；所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号，其中，所述反射径信号为从光疏介质到光密介质的反射径信号。这样可以实现在超宽带测距和定位系统中有效识别反射径，相比现有技术不能有效区分接收信号是直达径或者反射径，本专利技术实施例可以消除由于反射导致的测量误差，提升系统测距精度和定位精度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的超宽带信号发送接收原理示意图。图2为本专利技术实施例提供的一种识别超宽带信号是否为反射径信号的流程示意图。图3为本专利技术实施例提供的一种同步情况下识别超宽带信号是否为反射径信号的流程示意图。图4为本专利技术实施例提供的一种异步情况下识别超宽带信号是否为反射径信号的流程示意图。图5为本专利技术实施例提供的一种接收信号强度辅助识别超宽带信号是否为反射径信号的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。参见图1，图1为本专利技术实施例提供的超宽带信号发送接收原理示意图，如图1所示，包括一个或多个第一设备11和第二设备12，其中，附图中以一个第一设备11和一个第二设备12进行举例示意。其中，第一设备11和第二设备12是具有超宽带（UltraWideBand,UWB）信号发送和/或接收能力的设备，可以是UWB基站、UWB标签；也可以是具有UWB信号发送和/或接收能力的用户终端(UserEquipment，UE)，例如，手机、平板电脑(TabletPersonalComputer)、膝上型电脑(LaptopComputer)、个人数字助理(personaldigitalassistant，PDA)、移动上网装置(MobileInternetDevice，MID)或可穿戴式设备(WearableDevice)等终端侧设备；也可以是具有UWB信号发送和/或接收能力的网络侧设备，例如，宏站：如LTEeNB、5GNRgNB等，小站：如低功率节点(lowpo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种判断信号发生反射的方法，其特征在于，包括：/n第一设备接收第二设备发送的超宽带信号；/n所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号，其中，所述反射径信号为从光疏介质到光密介质的反射径信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种判断信号发生反射的方法，其特征在于，包括：
第一设备接收第二设备发送的超宽带信号；
所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号，其中，所述反射径信号为从光疏介质到光密介质的反射径信号。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备测量所述超宽带信号中第一径信号的参考信号接收相位；和/或，
所述第一设备通过测距方法获得所述第一设备和所述第二设备之间的测距结果。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备接收第二设备发送的超宽带信号之前，还包括：
所述第一设备已知所述第二设备发送的所述超宽带信号的参考信号发送相位和波长，其中，所述超宽带信号的参考信号发送相位和波长为预设值。


4.如权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据所述超宽带信号中第一径信号是否满足相位偏转的反射条件确定所述第一径信号为直达径信号或者反射径信号，包括：
所述第一设备判断所述超宽带信号中第一径信号的参考信号接收相位是否满足相位偏转的反射条件：



其中，为参考信号接收相位的预设门限值，为取绝对值运算，为取小数部分运算，
若满足，则所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为反射径信号；或者，
若不满足，则所述第一设备确定所述超宽带信号中第一径信号为直达径信号。


5.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一设备测量所述超宽带信号中第一径信号的接收信号强度，判断所述接收信号强度是否满足条...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐珂，肖登坤，贺媛，
申请(专利权)人：北京金坤科创技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11