一种室内运动标签定位和测速方法与流程

技术特征：

1.一种室内运动标签定位和测速方法,其特征在于,具体包括如下步骤：

步骤1：待测标签与基站同步产生线性调频连续波信号；所述线性调频连续波信号的调制方式为三角波，对各基站得到的数字中频信号按正、负扫频分别做FFT处理；

步骤2：对FFT处理结果做CFAR判决，得到正负扫频对应的正中频频率f₊和负中频频率f_-；

步骤3：利用步骤2得到的正中频频率f₊和负中频频率f_-解算出待测标签相对各基站的伪距R，以及待测标签相对各基站的速度分量v_i；下标表示不同基站；

步骤4：将步骤3得到的伪距两两作差得到基站间真实距离差，计算出标签的位置；

步骤5：将步骤4得到的标签位置计算出标签相对于各基站的角度；

步骤6：利用步骤3计算出的速度分量和步骤5得出的角度解算出标签的速度大小和方向。

2.如权利要求1所述室内运动标签定位和测速方法，其特征在于,

所述步骤2中解算标签相对于各基站的速度分量：

v_i= c（f₊ + f_- - 2f_IF）/2f₀

其中f₀为该基站的载波起始频率，f_IF为该基站和标签调频连续波信号的起始频率差。

3.如权利要求1所述室内运动标签定位和测速方法，其特征在于,所述步骤3中伪距

R= c（f₊ - f_-）/2µ

其中c为光速，µ为连续波的调频斜率。

4.如权利要求1所述室内运动标签定位和测速方法，其特征在于,所述步骤5标签相对于各基站的角度计算方法如下：

建立XY二维坐标系，以x轴正方向为参考，其中基站坐标为（x₀,y₀）,由所述步骤4得到的标签的坐标为（x,y），标签相对于基站与x轴正方向的夹角为α₀：

α₀=arctan((y-y₀)/(x-x₀))。

5.如权利要求1所述室内运动标签定位和测速方法，其特征在于,所述步骤6中解算标签运动速度和方向的具体方法如下：

任选所述步骤3中的得到的两个速度分量v_a、v_b，计算出v_a与v_b的夹角α，选出速度较大的速度分量，这里设，标签与v_b的夹角记作θ，偏向速度v_a为正方向；

标签的运动角度θ为：

标签速度：

v=v_b/cos(θ) 。

6.如权利要求5所述室内运动标签定位和测速方法，其特征在于,所述夹角α的计算方法为：

若v_a>0，v_a与x轴正方向的夹角α_a=α₁，v_a<=0，v_a与x轴正方向的夹角α_a=α₁-π；

若v_b>0，v_b与x轴正方向的夹角α_b=α₂，v_b<=0，v_b与x轴正方向的夹角α_b=α₂-π；

则α=α_b-α_a；

α₁与α₂分别为v_a与v_b对应的基站与x轴正方向的夹角。

7.如权利要求1所述室内运动标签定位和测速方法，其特征在于,所述步骤4中得到基站间真实距离差后，利用双曲定位原理计算出标签的位置信息。

8.如权利要求1所述室内运动标签定位和测速方法，其特征在于,所述步骤1中基站得到数字中频信号为基站将线性调频连续波经过混频、滤波、放大后得到。