CN104914426A - 一种基于自适应时延估计的近场测距系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于自适应时延估计的近场测距系统及方法，系统简单易于实现。所述系统包括：至少一个发射设备，与发射设备配对的发射天线，至少一个接收设备，与接收设备配对的接收天线，所述接收设备包括：自适应时延估计模块；所述发射设备，用于通过与所述发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号；所述接收设备，用于通过与所述接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分，并通过所述自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延，同时根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定接收设备与发射设备之间的通信距离。本发明适用于通信领域。

Description

一种基于自适应时延估计的近场测距系统及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种基于自适应时延估计的近场测距系统及方法。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的发展，定位技术受到越来越多的关注。但是由于应用环境的复杂性，常用的高频无线信号，存在多径干扰和衰减严重的问题，影响定位精度。

现有技术中，专利CN100338478C提出了一种近场电磁场定位系统，该近场电磁场定位系统是利用近场电磁场测距(Near Field ElectromagneticRanging，NFER)技术来实现实时定位的系统，该系统利用低频信号能够更好地穿透建筑物的特点，有效地减少多径干扰，同时能够提高在非视距情况下的定位精度。NFER是利用电场天线和磁场天线在近场分别接收发射信号的电场部分和磁场部分，然后利用近场电磁场之间的相位差与通信距离之间的关系来确定测距目标之间的通信距离，测量接收信号中电场成分和磁场成分的相位差不仅需要发射信号的先验频谱知识，还需要电场成分信号处理通道和磁场成分信号处理通道同步工作，同步精度会影响鉴相器对电磁场相位的鉴别精度，进而影响测距精度，系统结构复杂且对系统工作条件要求高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于自适应时延估计的近场测距系统及方法，以解决现有技术所存在的系统需要发射信号的先验频谱知识、需要电场成分信号处理通道和磁场成分信号处理通道同步工作，系统结构复杂且对系统工作条件要求高的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于自适应时延估计的近场测距系统，包括：至少一个发射设备，与发射设备配对的发射天线，至少一个接收设备，与接收设备配对的接收天线，所述接收设备包括：自适应时延估计模块；

所述发射设备，用于通过与所述发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号；

所述接收设备，用于通过与所述接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分，并通过所述自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延，同时根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定接收设备与发射设备之间的通信距离。

可选地，所述电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系表示为：

$r=\frac{\mathrm{\λ}}{2\mathrm{\π}}\sqrt[3]{\cot \left({\mathrm{\ω\Δ}}_t\right)}$

其中，r为测距目标之间的通信距离，λ为发射的低频窄带信号的波长，Δ_t为接收到的发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分之间的电磁场时延。

可选地，所述与发射设备配对的发射天线包括：电场天线或磁场天线；

所述电场天线包括：偶极子天线或单极子天线；

所述磁场天线包括：环形线圈、方形线圈或磁棒天线。

可选地，所述与接收设备配对的接收天线包括：至少一个电场接收天线和至少一个磁场接收天线；

所述电场接收天线包括：偶极子天线或单极子天线；

所述磁场接收天线包括：环形线圈、方形线圈或磁棒天线。

可选地，当电场接收天线不少于2个时，将各电场接收天线接收到各电场成分进行信号叠加后作为发射的低频窄带信号中的电场成分接入所述自适应时延估计模块进行处理；

当磁场接收天线不少于2个时，将各磁场接收天线接收到各磁场成分进行信号叠加后作为发射的低频窄带信号中的磁场成分接入所述自适应时延估计模块进行处理。

可选地，所述低频窄带信号包括：基带信号或经过调制后的信号。

可选地，所述自适应时延估计模块，还用于消除接收到的电场成分和磁场成分中的噪声，所述噪声包括：高斯噪声、脉冲噪声。

可选地，当发射设备为1个，接收设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，对发射设备的当前位置进行定位；

当接收设备为1个，发射设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，对接收设备的当前位置进行定位；

当发射设备不少于2个，且接收设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，分别对发射设备和接收设备的当前位置进行定位。

可选地，所述自适应时延估计模块采用基于最小均方/最小平均p范数及其衍生算法的自适应时延估计算法，所述自适应时延估计算法包括：最小均方时间延迟估计算法、限制时间延迟估计算法、明确时间延迟估计算法、简单明确时间延迟估计算法、明确时滞和增益估计算法。

本发明实施例还提供一种基于自适应时延估计的近场测距方法，包括：

通过与发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号；

通过与接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分；

通过接收设备中的自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延；

根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定所述接收设备与所述发射设备之间的通信距离。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过与发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号，并通过与接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分，再通过接收设备中的自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延，同时根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定接收设备与发射设备之间的通信距离。这样，本系统不需要发射信号的先验频谱知识，并且能够在不改变接收设备的情况下任意调制发射信号，且不需要发射设备与接收设备之间、接收设备内部同步工作，系统简单易于实现。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系示意图；

图2(a)为本发明实施例提供的环形天线1的方向图；

图2(b)为本发明实施例提供的环形天线2的方向图；

图3(a)为本发明实施例提供的环形天线1、2方向图叠加后的方向图；

图3(b)为本发明实施例提供的单极子天线方向图；

图4为本发明实施例提供的发射天线是电场天线的近场测距系统结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的发射天线是磁场天线的近场测距系统结构示意图；

图6为本发明实施例提供的发射天线是电场天线的近场测距系统结构示意图二；

图7为本发明实施例提供的发射机为一个、接收机为多个的定位系统结构示意图；

图8为本发明实施例提供的发射机为多个、接收机为一个的定位系统结构示意图；

图9为本发明实施例提供的自适应时延估计模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、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。

本发明针对现有的系统需要发射信号的先验频谱知识、需要电场成分信号处理通道和磁场成分信号处理通道同步工作，系统结构复杂且对系统工作条件要求高的问题，提供一种基于自适应时延估计的近场测距系统及方法。

实施例一

参看图1所示，本发明实施例提供的一种基于自适应时延估计的近场测距系统，包括：至少一个发射设备，与发射设备配对的发射天线，至少一个接收设备，与接收设备配对的接收天线，所述接收设备包括：自适应时延估计模块；

所述发射设备，用于通过与所述发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号；

所述接收设备，用于通过与所述接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分，并通过所述自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延，同时根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定接收设备与发射设备之间的通信距离。

本发明实施例所述的基于自适应时延估计的近场测距系统，通过与发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号，并通过与接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分，再通过接收设备中的自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延，同时根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定接收设备与发射设备之间的通信距离。这样，本系统不需要发射信号的先验频谱知识，并且能够在不改变接收设备的情况下任意调制发射信号，且不需要发射设备与接收设备之间、接收设备内部同步工作，系统简单易于实现。

在前述基于自适应时延估计的近场测距系统的具体实施方式中，可选地，所述电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系表示为：

$r=\frac{\mathrm{\λ}}{2\mathrm{\π}}\sqrt[3]{\cot \left({\mathrm{\ω\Δ}}_t\right)}$

其中，r为测距目标之间的通信距离，λ为发射的低频窄带信号的波长，Δ_t为接收到的发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分之间的电磁场时延。

本发明实施例中，为了更好地理解电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，首先对电磁场时延模型进行说明：

NFER系统测距时发射信号采用低频窄带信号，发射信号波长λ远大于发射天线的尺寸，因此发射天线可以近似为无穷小电流源或磁流元，发射天线的辐射效率很低，大部分能量处于发射天线的近场区。例如，可以假设发射天线是长度为l单极子天线，天线内部电流I均匀分布，则在自由空间某点(r,θ,φ)的电场强度E、磁场强度H分别表示为式(1)-式(5)：

$E_r=\mathrm{\η}\frac{Ilcos\mathrm{\θ}}{2{\mathrm{\πr}}^2}\[1+\frac{1}{jkr}\]e^{-jkr}$     式(1)

$E_{\mathrm{\θ}}=j\mathrm{\η}\frac{kIlsin\mathrm{\θ}}{4\mathrm{\π}r}\[1+\frac{1}{jkr}-\frac{1}{{\left(kr\right)}^2}\]e^{-jkr}$     式(2)

E_φ＝0    式(3)

H_r＝H_θ＝0    式(4)

$H_{\mathrm{\φ}}=j\frac{kIlsin\mathrm{\θ}}{4\mathrm{\π}r}\[1+\frac{1}{jkr}\]e^{-jkr}$     式(5)

式(1)-式(5)中，r为测距目标之间的通信距离，是介质的本质阻抗，μ是介质的磁导率，ε是介质的介电常数，k＝2π/λ为波数,j是虚数单位。

在近场区，当r＜＜λ/2π或kr＜＜1时，式(1)和式(5)中的远大于1，式(2)中的远大于1和因此，式(1)-式(5)可以化简为式(6)：

    式(6)

从式(6)中可以看出，电场强度E的分量E_r和E_θ在时间上同相，但是与磁场强度H的分量H_φ在时间上相位相差90°；电场强度E与r³成反比，磁场强度H与r²成反比。

在远场区，当r＞＞λ/2π或kr＞＞1时，因为E_r与r²成反比，E_θ与r成反比，所以E_r远小于E_θ，式(1)-式(5)可以化简为式(7)：

    式(7)

从式(7)中可以看出，电场强度E和磁场强度H在时间上同相，并且都与r成反比。电场相位和磁场相位是随着r变化的，其在自由空间的变化规律为：

    式(8)

    式(9)

电磁场之间相位差与测距目标之间的通信距离r的关系表示为式(10)：

    式(10)

对于中心角频率是ω的低频窄带信号，电磁场之间的相位差可以转化为时间域的延迟(也可以称为电磁场时延)Δ_t，则测距目标之间的通信距离r与电磁场时延Δ_t之间的关系表示为式(11)：

$r=\frac{\mathrm{\λ}}{2\mathrm{\π}}\sqrt[3]{\cot \left({\mathrm{\ω\Δ}}_t\right)}$     式(11)

本发明实施例中，参看图1所示为电场成分信号和磁场成分信号之间的电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，其中，T是电场成分信号与磁场成分信号之间的最大时延，λ为信号波长，通信距离是为(0-0.6)λ。

本发明实施例中，所述与发射设备配对的发射天线能够为各种电场天线或磁场天线；所述电场天线包括：偶极子天线或单极子天线；所述磁场天线包括：环形线圈、方形线圈或磁棒天线。

本发明实施例中，所述与接收设备配对的接收天线能够为各种电场天线和磁场天线，所述电场天线包括：至少一个电场接收天线，所述磁场天线包括：至少一个磁场接收天线；所述电场接收天线包括：偶极子天线或单极子天线；所述磁场接收天线包括：环形线圈、方形线圈或磁棒天线。

在前述基于自适应时延估计的近场测距系统的具体实施方式中，可选地，当电场接收天线不少于2个时，将各电场接收天线接收到各电场成分进行信号叠加后作为发射的低频窄带信号中的电场成分接入所述自适应时延估计模块进行处理；

当磁场接收天线不少于2个时，将各磁场接收天线接收到各磁场成分进行信号叠加后作为发射的低频窄带信号中的磁场成分接入所述自适应时延估计模块进行处理。

本发明实施例中，为了更好地理解电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，还对天线模型进行说明：

$\frac{P_{RX}}{P_{TX}}=\frac{A_{RX}{L}_{TX}}{r^2{\mathrm{\λ}}^2}$     式(12)

式(12)描述了远场信号在自由传播空间里的传播过程，式(12)中，P_TX是发射天线的输入功率，P_RX是接收天线的输出功率，A_TX是发射天线的有效面积，A_RX是接收天线的有效面积，r是测距目标之间的通信距离，λ是信号波长。当低频窄带信号在近场传播时，路径损耗不等于r²λ²，但是当天线垂直于水平面时，天线的近场有效面积与远场有效面积相同。为了计算接收信号的电磁场时延，在发射天线相同的情况下，接收端的电场接收天线和磁场接收天线需要具有相同的有效接收面积A_RX，这就要求接收端的电场接收天线和磁场接收天线有相同的电尺寸、方向图和极化方向。

本发明实施例中，例如，可以假设接收端的电场接收天线是竖直放置的单极子天线，磁场接收天线是竖直放置的环形天线，这样接收天线的极化方向都是垂直极化，电尺寸也很容易设计成相同尺寸。但是单极子天线的方向图是水平全向，而竖直放置的环形天线的方向图在水平方向不是全向的。为了使磁场接收天线的方向图是近似水平全向的，可以用两个互相垂直的环形天线作为磁场接收天线，然后对两路磁场接收天线的接收信号进行叠加作为发射的低频窄带信号中的磁场成分信号，这样接收天线可以接收来自360°方向的信号，实现全向测距。参看图2(a)、2(b)所示为两个环形天线作为磁场接收天线接收低频窄带信号时的方向图，图3(a)是环形天线方向图叠加后的方向图，图3(b)是单极子天线方向图，可以看到，环形天线叠加后的方向图近似全向。此处为了说明，电场接收天线采用单极子天线，磁场接收天线为环形天线。此处为了说明但不是为了限制。接收天线可以为各种电场接收天线和磁场接收天线。

本发明实施例中，参看图4所示，发射天线为电场天线的近场测距系统。发射设备为发射机401，发射机401通过电场天线402，将低频窄带信号403发射出去，此处低频窄带信号频率可调，调制方式可选，发射功率可调，所述低频窄带信号可以是基带信号，还可以是经过调制后的信号。接收设备为接收机407，接收机407与发射机401之间的通信距离为r404。接收天线为磁场接收天线405和电场接收天线406，分别接收发射信号中的磁场部分和电场部分。接收到的两路信号408通过自适应时延估计模块409，得到两路信号之间的电磁场时延410，根据接收机407与发射机401之间的通信距离和电磁场时延之间的关系得到接收机407与发射机401之间的通信距离411。

本发明实施例中，参看图5所示，发射天线为磁场天线的近场测距系统。发射设备为发射机501，发射机501通过磁场天线502，将低频窄带信号503发射出去，此处低频窄带信号频率可调，调制方式可选，发射功率可调，所述低频窄带信号可以是基带信号，还可以是经过调制后的信号。接收设备为接收机507，接收机507与发射机501之间的通信距离为r504。接收天线为磁场接收天线505和电场接收天线506，分别接收发射信号的磁场部分和电场部分。接收到的两路信号508通过自适应时延估计模块509，得到两路信号之间的电磁场时延510，根据接收机507与发射机501之间的通信距离和电磁场时延之间的关系得到接收机507与发射机501之间的通信距离511。

本发明实施例中，参看图6所示，发射设备为发射机601，发射机601通过电场天线602，将低频窄带信号603发射出去，此处低频窄带信号频率可调，调制方式可选，发射功率可调，所述低频窄带信号可以是基带信号，还可以是经过调制后的信号。接收设备为接收机611，接收机611与发射机601之间的通信距离为r604。接收天线为磁场接收天线605和电场接收天线606，分别接收发射信号的磁场部分和电场部分。为了减小噪声对接收信号的影响，接收到的两路信号分别通过AGC\滤波器模块607、AGC\滤波器模块608滤除噪声，此处AGC放大倍数可调，滤波器根据发射信号特征选取，经过AGC\滤波器模块调理后的信号通过AD采样器609、AD采样器610，采样频率根据信号频率、测距精度要求可调。采样后的数字信号612通过自适应时延估计模块613，得到两路信号之间的电磁场时延614，根据接收机611与发射机601之间的通信距离和电磁场时延之间的关系得到接收机611与发射机601之间的通信距离615。

本发明实施例中，所述自适应时延估计模块还能用于进一步消除接收到的电场成分和磁场成分中的噪声，所述噪声包括：高斯噪声、脉冲噪声。

在前述基于自适应时延估计的近场测距系统的具体实施方式中，可选地，当发射设备为1个，接收设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，对发射设备的当前位置进行定位；

当接收设备为1个，发射设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，对接收设备的当前位置进行定位；

当发射设备不少于2个，且接收设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，分别对发射设备和接收设备的当前位置进行定位。

本发明实施例提供的近场测距系统，还能用于对发射设备和/或接收设备的当前位置进行定位，针对不同的应用，形成一对多、多对一、多对多的定位系统，参看图7、图8分别显示了一对多和多对一的定位系统。图7中，发射机705发射的低频窄带信号，可以分别被接收机701、接收机702、接收机703、接收机704接收到，根据接收机与发射机之间的通信距离，通过接收机701、接收机702、接收机703、接收机704定位发射机705的当前位置。图8中，接收机805可以分别接收发射机801、发射机802、发射机803、发射机804发射的低频窄带信号，根据接收机与发射机之间的通信距离，定位接收机805的当前位置。

本发明实施例中，参看图9所示为自适应时延估计模块的结构示意图。在实际应用中，自适应时延估计模块可以针对不同的噪声环境、不同的信噪比采用基于最小均方(Least Mean Square，LMS)/最小平均p范数(Least MeanP-norm，LMP)等不同方法及其衍生算法的自适应时延估计算法，如最小均方时间延迟估计(Least Mean Square Time Delay Estimator，LMSTDE)、限制时间延迟估计(Constrained Time Delay Estimator，CTDE)、明确时间延迟估计(Explicit Time Delay Estimator，ETDE)、简单明确时间延迟估计(SimplifiedExplicit Time Delay Estimator，SETDE)、明确时滞和增益估计(Explicit TimeDelay and Gain Estimator，ETDGE)等自适应时延估计算法。

实施例二

本发明还提供一种基于自适应时延估计的近场测距方法的具体实施方式，由于本发明提供的基于自适应时延估计的近场测距方法与前述基于自适应时延估计的近场测距系统的具体实施方式相对应，该基于自适应时延估计的近场测距方法可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述基于自适应时延估计的近场测距系统具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的基于自适应时延估计的近场测距方法的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。

本发明实施例还提供一种基于自适应时延估计的近场测距方法，包括：

通过与发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号；

通过与接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分；

通过接收设备中的自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延；

根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定所述接收设备与所述发射设备之间的通信距离。

本发明实施例所述的基于自适应时延估计的近场测距方法，通过与发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号，并通过与接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分，再通过接收设备中的自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延，同时根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定接收设备与发射设备之间的通信距离。这样，本系统不需要发射信号的先验频谱知识，并且能够在不改变接收设备的情况下任意调制发射信号，且不需要发射设备与接收设备之间、接收设备内部同步工作，系统简单易于实现。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于自适应时延估计的近场测距系统，其特征在于，包括：至少一个发射设备，与发射设备配对的发射天线，至少一个接收设备，与接收设备配对的接收天线，所述接收设备包括：自适应时延估计模块；

所述发射设备，用于通过与所述发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号；

所述接收设备，用于通过与所述接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分，并通过所述自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延，同时根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定接收设备与发射设备之间的通信距离。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系表示为：

$r=\frac{\mathrm{\λ}}{2\mathrm{\π}}\sqrt[3]{\cot \left({\mathrm{\ω\Δ}}_t\right)}$

其中，r为测距目标之间的通信距离，λ为发射的低频窄带信号的波长，△_t为接收到的发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分之间的电磁场时延。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述与发射设备配对的发射天线包括：电场天线或磁场天线；

所述电场天线包括：偶极子天线或单极子天线；

所述磁场天线包括：环形线圈、方形线圈或磁棒天线。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述与接收设备配对的接收天线包括：至少一个电场接收天线和至少一个磁场接收天线；

所述电场接收天线包括：偶极子天线或单极子天线；

所述磁场接收天线包括：环形线圈、方形线圈或磁棒天线。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当电场接收天线不少于2个时，将各电场接收天线接收到各电场成分进行信号叠加后作为发射的低频窄带信号中的电场成分接入所述自适应时延估计模块进行处理；

当磁场接收天线不少于2个时，将各磁场接收天线接收到各磁场成分进行信号叠加后作为发射的低频窄带信号中的磁场成分接入所述自适应时延估计模块进行处理。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低频窄带信号包括：基带信号或经过调制后的信号。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自适应时延估计模块，还用于消除接收到的电场成分和磁场成分中的噪声，所述噪声包括：高斯噪声、脉冲噪声。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当发射设备为1个，接收设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，对发射设备的当前位置进行定位；

当接收设备为1个，发射设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，对接收设备的当前位置进行定位；

当发射设备不少于2个，且接收设备不少于2个时，用于根据接收设备与发射设备之间的通信距离，分别对发射设备和接收设备的当前位置进行定位。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自适应时延估计模块采用基于最小均方/最小平均p范数及其衍生算法的自适应时延估计算法，所述自适应时延估计算法包括：最小均方时间延迟估计算法、限制时间延迟估计算法、明确时间延迟估计算法、简单明确时间延迟估计算法、明确时滞和增益估计算法。

10.一种基于自适应时延估计的近场测距方法，其特征在于，包括：

通过与发射设备配对的发射天线发射低频窄带信号；

通过与接收设备配对的接收天线接收发射的低频窄带信号中的电场成分和磁场成分；

通过接收设备中的自适应时延估计模块自适应估计所述电场成分与磁场成分之间电磁场时延；

根据电磁场时延与测距目标之间的通信距离的关系，确定所述接收设备与所述发射设备之间的通信距离。