72] 网关设备，用于将所有的声波定位收发器接入到同一网络中，并向所有的声波定 位收发器发射所述网络的时间同步信号；
[0073] 移动终端，用于在进入所述定位区域后接收至少三个所述声波定位收发器的声波 信号，并从接收的所有声波信号中辨识出各个声波定位收发器以及获取相应的数据流；
[0074] 定位服务器，连接所述网关设备，用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声 波定位收发器中的至少一个声波定位收发器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发 器之间的信号传输时间差，以及用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发 器中的至少一个声波定位收发器根据各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差 进行TD0A计算，以获得所述移动终端在所述定位区域中的位置。
[0075] 本发明还提供一种移动终端定位系统，包括：
[0076]部署在某定位区域的至少三个声波定位收发器，所有的声波定位收发器接入同一 网络，网络同步但频率不同，并通过网络的时间同步信号同步发出声波信号；
[0077]网关设备，用于将所有的声波定位收发器接入到同一网络中，并向所有的声波定 位收发器发射所述网络的时间同步信号；
[0078]上述的移动终端，用于在进入所述定位区域后接收至少三个所述声波定位收发器 的声波信号，并从接收的声波信号中辨识出各个声波定位收发器以及获取相应的数据流；
[0079] 定位服务器，连接所述网关设备，用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声 波定位收发器中的至少一个声波定位收发器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发 器之间的信号传输时间差，以及用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发 器中的至少一个声波定位收发器根据各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差 进行TD0A计算，以获得所述移动终端在所述定位区域中的位置。
[0080] 本发明还提供一种移动终端定位系统，包括：
[0081] 部署在某定位区域的至少三个上述的声波定位收发器，所有的声波定位收发器网 络同步但频率不同，并通过网络的时间同步信号同步发出声波信号；
[0082] 网关设备，用于将所有的声波定位收发器接入到同一网络中，并向所有的声波定 位收发器发射所述网络的时间同步信号；
[0083]上述的移动终端，用于在进入所述定位区域后接收至少三个所述声波定位收发器 的声波信号，并从接收的声波信号中辨识出各个声波定位收发器并从接收的所有声波信号 中辨识出各个声波定位收发器以及获取相应的数据流；
[0084] 定位服务器，连接所述网关设备，用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声 波定位收发器中的至少一个声波定位收发器从所述数据流中获取所述各个声波定位收发 器之间的信号传输时间差，以及用于配置自身或所述移动终端或者所述各个声波定位收发 器中的至少一个声波定位收发器根据各个声波定位收发器的位置及所述信号传输时间差 进行TD0A计算，以获得所述移动终端在所述定位区域中的位置。
[0085] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
[0086] 1、本发明的技术方案可以用于某定位区域中移动终端的二维定位和三维定位，在 所述定位区域最少部署三个网络同步但频率不同的声波定位收发器，就可以最终准确定位 出位于该区域中的移动终端的二维位置，在所述定位区域最少部署四个网络同步但频率不 同的声波定位收发器，就可以最终准确定位出位于该区域中的移动终端的三维位置，从网 络部署上减少了同步网关设备，降低了定位成本；
[0087] 2、移动终端接收到来自三个或四个声波定位收发器的声波信息，根据相应的信号 传输时间差而最终确定的二维位置或三维位置，其定位精度可以达到μπι级；
[0088] 3、利用声波定位技术可以避免现有的电磁波室内定位技术中的弊端，能解决环境 因素带来的不确定性及高精度问题，且声波定位收发器的结构相对简单，制造成本低，具有 抗干扰能力强及编解码简单快捷的特点，非常适用于运算功能有限的移动终端的定位，实 用性好，易于推广。
【附图说明】
[0089] 图1是本发明具体实施例的移动终端定位方法流程图；
[0090] 图2是本发明具体实施例的移动终端定位系统结构示意图；
[0091 ]图3是本发明具体实施例的声波定位收发器的结构示意图；
[0092] 图4是本发明具体实施例的移动终端的结构示意图；
[0093] 图5是本发明具体实施例的定位服务器的结构示意图；
[0094]图6是本发明具体实施例的进行TD0A三维定位的方法流程图。
【具体实施方式】
[0095] 为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作 进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。
[0096] 请参考图1，本发明提供一种移动终端定位方法，包括以下步骤：
[0097] S1，在某定位区域部署至少三个网络同步但频率不同的声波定位收发器，并通过 网络的时间同步使所有声波定位收发器同步发出声波信号；
[0098] S2,移动终端进入所述定位区域后接收至少三个声波定位收发器的声波信号，并 从接收的所有声波信号中辨识出各个声波定位收发器，以及从所述所有的声波信号中获取 相应的数据流；
[0099] S3,从所述数据流中获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差；
[0100] S4,根据所述各个声波定位收发器的位置及其之间的信号传输时间差进行TD0A计 算，确定所述移动终端在所述定位区域中的位置。
[0101] 请参考图1和图2,在步骤S1中，如果需要对室内移动终端进行定位，可以预先根据 室内空间大小，对室内空间进行区域划分，而后，当需要对移动终端2进行三维定位时，需要 在每个区域（即定位区域)部署至少四个网络同步但频率不同的声波定位收发器1，以用于 每个区域中的移动终端定位以及按区域为携带该移动终端的用户提供相应的特色服务，即 每个定位区域中最少部署四个声波定位收发器A、B、C、D，即可最终获得移动终端2在室内所 述定位区域中的定位，当该区域中部署四个以上的声波定位收发器时，可以将每四个声波 定位收发器视为一组，用于获得移动终端的一个位置坐标，最后对所有组获得的移动终端 的位置坐标取平均值，以作为移动终端最终的三维位置，由此来进一步提高室内定位的精 度。当需要对移动终端2进行二维定位时，需要在每个区域部署至少三个网络同步但频率不 同的声波定位收发器1，以用于每个区域中的移动终端定位以及按区域为携带该移动终端 的用户提供相应的特色服务，即每个定位区域中最少部署三个声波定位收发器A、B、C，即可 最终获得移动终端2在室内所述定位区域中的定位，当该区域中部署三个以上的声波定位 收发器时，可以将每三个声波定位收发器视为一组，用于获得移动终端的一个位置坐标，最 后对所有组获得的移动终端的位置坐标取平均值，以作为移动终端最终的二维位置，由此 来进一步提尚室内定位的精度。此外，利用移动终端的室内定位为用户提供移动终端基于 位置的服务(Location Based Service，LBS)推荐业务，例如在购物中心里根据用户所处位 置自动推送商家打折和活动信息，使用室内导航帮助用户在该区域更快地找到所需要的物 品等;在大型商场和写字楼里面借助室内各区域的地图导航帮助用户快速找到出口和电梯 等;在医疗行业中利用移动终端的室内定位进行重症病人跟踪监护、产房婴儿防盗、贵重医 疗设备监控;面向大型建筑物的应急疏散、公共安全、及灾后救援等。此外，在所述定位区域 部署好每个声波定位收发器1后，可以将每个声波定位收发器1的位置坐标提交到定位服务 器3上保存，或者直接发送至进入相应区域的移动终端2上保存，以用于后续定位的计算需 要。
[0102] 在步骤S1中，可以将某定位区域或者某几个临近区域部署的所有声波定位收发器 1均连接到一网关设备4上，从而使得这些声波定位收发器通过该网关设备4部署在同一个 网络中，并在网关设备4的时间同步信号（即控制这些声波定位收发器同步工作的时钟信 号）的控制下实现网络时间同步，以向处于这些区域中的移动终端2同步发出声波信号。网 关设备4可以是ZigBee网关设备、WiFi网关设备或蓝牙网关设备等无线网关设备，也可以是 任何具备时间同步功能的有线网络的网关设备，而且网关设备4可以独立于所有声波定位 收发器之外的网关设备，也可以与任一所述声波定位收发器集成为一体，因此在某定位区 域或者某几个临近区域部署的所有声波定位收发器连接至网关设备4后，可以被网关设备4 相应地接入ZigBee网络、WiFi网络、蓝牙网络或任何具备时间同步功能的有线网络（以太 网）中，从而可以接受该网络中传输的时间同步信号，实现启用和工作时间同步，其中，网关 设备4与定位服务器3可通过Internet网传输数据和信号等，因此该网络中传输的时间同步 信号可以由定位服务器3通过网关设备4发出。
[0103] 在步骤S1中，各定位区域部署的每个声波定位收发器1发射的声波频率为20Hz~ 100MHz，可以选择人耳能够听到的自然界的优美声音，相当于背景音乐，由此给所述定位区 域中的人们带来听觉享受的同时，不会对所述定位区域中的环境造成声音干扰。优选的，每 个声波定位收发器1发射的声波频率为15KHz~23KHz，这个频段的声波信号是人耳无法听 见，但是可以被移动终端2接收到，因此可以完全保证在所述定位区域环境中不产生噪声污 染，而且三个以上的不同频率的声波信号的使用，也有效地克服了单频率编码技术产生噪 声污染以及定位不准确的缺陷。
[0104] 在步骤S1中，所有声波定位收发器1同步发出声波信号的过程包括：
[0105] 根据所述网络的时间同步信号进行网络同步，即所有声波定位收发器1的后续工 作保持一致；
[0106] 同步后，所有声波定位收发器1同时进行以下操作：
[0107] 对待发射的信号进行包含身份信息（ID)和时间戳的编码;编码方式可以使用m序 列等方式，其中m序列是目前广泛应用的一种伪随机序列，是最重要、最基本的一种伪随机 序列，它容易产生，规律性强，有很好的自相关性和较好的互相关特性；
[0108] 信号编码好之后进行信号调制，信号调制方式可以为MSK、FSK、PSK等，信号调制好 后将其转化为模拟信号；
[0109] 所述模拟信号经放大后通过其扬声器或超声波换能器发射播放出去，此时所有声 波定位收发器同时向所述定位区域发射声波信号。
[0110] 在步骤S2中，移动终端2在进入所述定位区域后，可以通过其麦克风等声波信号采 集模块来接收该区域中部署的至少三个声波定位收发器A、B、C用于二维定位，或者接收该 区域中部署的至少四个声波定位收发器A、B、C、D发出的声波信号，进而对接收的各个声波 信号进行解调，从中辨识出各个声波定位收发器的身份信息（即ID)，同时获取声波信号中 时间戳等数据流信息。
[0111] 在步骤S3中，当移动终端2自身具有解码功能时，可以直接对其获取的数据流信息 进行处理，获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差（即两个声波定位收发器 发出的声波信号传输至移动终端所用的时间之差）。当移动终端2不具备解码功能时，可以 将其获取的数据流信息传输至具有解码功能的一定位服务器3或者回传至所述各个声波定 位收发器中具有解码功能的其中一个或多个声波定位收发器，以对其获取的数据流信息进 行处理，获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差。当移动终端2、各个声波定 位收发器1、定位服务器均具有解码功能时，一方面，所述定位区域的管理员可以在定位服 务器3上配置这些设备的解码优先级，例如根据各个设备的解码资源占用率来配置优先级， 或者直接配置定位服务器优先等，从而能够及时对移动终端2获取的数据流信息进行处理， 获取所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差，以快速实现移动终端的定位;另一 方面，移动终端2的用户可以自主选择解码终端，例如直接选取该移动终端2处理所述数据 流，或者将移动终端2获取的数据流发送至相应的声波定位收发器1或者定位服务器3上进 行处理。
[0112]在步骤S4中，当移动终端2自身具有TD0A位置定位计算能力时，可以直接根据其获 取的各个声波定位收发器的身份信息提取到所述各个声波定位收发器的位置坐标，并结合 步骤S3中获取的所述各个声波定位收发器之间的信号传输时间差来进行TD0A计算，确定出 所述移动终端2的位置，同时显示在其显示屏上以呈现给用户。而当移动终端2自身不具备 TD0A位置定位计算能力时，可以通过WiFi/GPRS等传输方式将识别出的各个声波定位收发 器的ID及其之间的信号传输时间差发送至具有TD0A计算能力的定位服务器3上进行TD0A计 算，或者通过所述定位服务器3转发至所述各个声波定位收发器1中具备TD0A计算能力的某 个或某几个声波定位收发器1上