【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及rfid，特别涉及一种基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法。
技术介绍
1、rfid技术是一种自动识别技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，是一种无线通信技术。rfid凭借其远距离识读的特点被广泛应用于医疗、防伪、仓储管理、车辆识别、物流、军事等各个领域，其中室内无线定位技术也十分重要。目前，典型的室内无线定位技术有两种，分别是无线传感器定位技术和射频识别定位技术。
2、射频识别定位技术，首先，由rfid读写器向一定范围发射射频信号，当rfid标签进入读写器的射频场后，标签天线就会获得感应电流，从而为rfid芯片提供能量；然后，芯片就会通过内置天线以射频信号的形式向读写器发送存储在芯片内的信息，读写器对接收的信号进行解调和解码；最后，通过有线或无线方式送至计算机系统进行有关的数据处理，并通过相应的算法进一步得到标签的位置。但该方法在使用过程中，定位速度慢、精准度低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
2、为此，本专利技术的目的在于提出一种基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法，定位时间短，定位精度更高。
3、为了实现上述目的，本专利技术的实施例提供一种基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法，包括如下步骤：
4、步骤s1，将基准rfid标签放置在坐标原点处，同时在其他位置处放置多个目标rfid标签，所述目标rfid标签粘贴在目标物品上；由读写器
5、步骤s2，利用tdoa定位方法计算所述读写器与所述目标rfid标签的距离；
6、步骤s3，利用aoa定位方法测量所述读写器相对于所述目标rfid标签的方位角和俯仰角；
7、步骤s4，根据所述基准rfid标签的位置，通过tdoa方法和aoa方法联合定位，得到所述读写器的位置坐标；
8、步骤s5，根据所述读写器的位置坐标和所述读写器接收到的来自目标rfid标签的信号，计算每个所述目标rfid标签的位置坐标。
9、进一步，在所述步骤s2中，所述利用tdoa定位方法计算所述读写器与所述基准rfid标签的距离，包括：
10、设(xe，ye，ze)为读写器的位置，而(xi，yi，zi)为第i个目标rfid标签的位置，则所述读写器与第i个目标rfid标签的距离ri为：
11、
12、进一步，设所述读写器在时间tr发射的信号被两个目标rfid标签分别接收，接收的时间为ti、tj，rfid射频信号的传播速度为c，则时差观测方程为：
13、
14、选择一个目标rfid标签为基准，并考虑到时差观测误差，则有：
15、
16、进一步，在所述步骤s3中，所述利用aoa定位方法测量所述读写器相对于所述目标rfid标签的方位角和俯仰角，包括如下步骤：
17、设(xe，ye，ze)为读写器的位置，而(xs，ys，zs)为第s个目标rfid标签的位置，则方位角θ0与俯仰角的方程：
18、
19、进一步，所述计算每个所述目标rfid标签的位置坐标，包括：
20、设一个rfid标签放置在坐标原点处，即(xs，ys，zs)＝(0，0，0)，同时，随机放置一部分rfid标签；根据式得到
21、ri,1＝δti,1·c＝ri-r1
22、即：
23、其中：而(xi,2，yi,2，zi,2)代表第i个目标rfid标签的位置(i＝2，3，4…)，ri为第i个目标rfid标签与标签间的距离；
24、经过整理后得：
25、
26、其中：
27、考虑到量测噪声，则将写成向量的形式为：
28、m1＝h1×x+n1
29、其中：x＝[xe ye zer1]r；
30、m2＝h2·x+n2
31、其中：
32、联立后，得到：
33、
34、采用加权最小二乘算法，求得标签的位置估计值为：
35、
36、其中，
37、进一步，在所述步骤s2中，分别取5次tdoa测量，计算所述读写器与所述目标rfid标签的距离；
38、在所述步骤s3中，分别取15次tdoa测量，计算所述读写器相对于所述目标rfid标签的方位角和俯仰角。
39、进一步，在所述步骤s5之后，还包括如下步骤：根据计算得到的目标rfid标签的位置坐标，定位任意可接收到信号的rfid标签。
40、根据本专利技术实施例的基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法，将rfid标签粘贴于目标物品上，测量读写器相对于rfid标签的方位角与仰望角，将另一部分标签放置随机位置，根据不同的标签位置测量不同的时差量测值。进而建立目标位置估计值的最小二乘算法，通过计算结果得出目标标签位置。本专利技术克服了现有uhf rfid标签使用中，无法精准、快速定位等问题，具有定位时间短且定位精度更高的优点。
41、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种基于TDOA和AOA联合算法的RFID标签定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于TDOA和AOA联合算法的RFID标签定位方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述利用TDOA定位方法计算所述读写器与所述基准RFID标签的距离，包括：
3.如权利要求2所述的基于TDOA和AOA联合算法的RFID标签定位方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的基于TDOA和AOA联合算法的RFID标签定位方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述利用AOA定位方法测量所述读写器相对于所述目标RFID标签的方位角和俯仰角，包括如下步骤：
5.如权利要求1所述的基于TDOA和AOA联合算法的RFID标签定位方法，其特征在于，所述计算每个所述目标RFID标签的位置坐标，包括：
6.如权利要求1所述的基于TDOA和AOA联合算法的RFID标签定位方法，其特征在于，在所述步骤S2中，分别取5次TDOA测量，计算所述读写器与所述目标RFID标签的距离；
7.如权利要求1所述的基于TDOA和AOA联合算法的R
...【技术特征摘要】
1.一种基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述利用tdoa定位方法计算所述读写器与所述基准rfid标签的距离，包括：
3.如权利要求2所述的基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的基于tdoa和aoa联合算法的rfid标签定位方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述利用aoa定位方法测量所述读写器相对于所述目标rfid标签的方位角和俯...
【专利技术属性】
技术研发人员：田川，
申请(专利权)人：北京宏诚创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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