CN108768575A - 定位系统时间同步自适应调节方法及定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定位系统时间同步自适应调节方法及定位系统，涉及超宽带技术领域。超宽带定位系统包括控制端和接收端，所述控制端用于向所述接收端发送时钟信号，以使所述接收端根据所述时钟信号进行时间同步，通过所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差；所述接收端根据所述时间偏差进行时钟同步。通过本申请实施例中的自适应调节方法，可以通过控制端确定与接收端之间的时间偏差，在进行时钟通过过程中，可以根据该时间偏差确定控制端与接收端之间的延时。从而无需确定控制端与接收端之间的线长，简化时钟同步过程中确定延时的过程，提高时钟同步的效率，使得接收端与控制端之间可以具备一固定延时。

Description

定位系统时间同步自适应调节方法及定位系统

技术领域

本发明涉及定位系统技术领域，具体而言，涉及一种定位系统时间同步自适应调节方法及定位系统。

背景技术

在超宽带(Ultra Wideband，UWB)定位系统中，需要对各个定位基站进行时钟同步，以提高定位精度。但各个定位基站在与同步控制器进行时钟同步时，需要确定定位基站与同步控制器之间的线长。对于结构较复杂的定位系统，确定线长的过程非常繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种定位系统时间同步自适应调节方法及定位系统。

本发明提供的技术方案如下：

一种定位系统时间同步自适应调节方法，应用于超宽带定位系统，所述超宽带定位系统包括控制端和接收端，所述控制端用于向所述接收端发送时钟信号，以使所述接收端根据所述时钟信号进行时间同步，该定位系统时间同步自适应调节方法包括：

所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差；

所述接收端根据所述时间偏差进行时钟同步。

进一步地，在所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差的步骤之前，该方法还包括：

所述控制端生成包含有预设信息的编码信号，并将所述编码信号发送至所述接收端；

所述接收端对接收到的编码信号进行解码，获取所述编码信号中的预设信息，并将解码后的预设信息发送至所述控制端；

进一步地，所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差的步骤包括：

所述控制端对所述预设信息和所述解码后的预设信息进行时间测量，确定时间偏差。

进一步地，所述控制端根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值，将所述校准值发送至所述接收端；所述控制端与所述接收端根据所述时间偏差进行时钟同步的方法包括：

所述接收端根据所述校准值对所述时钟信号进行校准，以使所述接收端与所述控制端具备固定延时。

进一步地，所述控制端根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值的步骤包括：

对所述控制端进行PID及硬件调整；

将所述控制端的PID输出信号稳定时，确定所述时钟信号的校准值。

本发明还提供了一种超宽带定位系统，所述超宽带定位系统包括控制端和接收端，所述控制端用于向所述接收端发送时钟信号，以使所述接收端根据所述时钟信号进行时间同步，其中：

所述控制端用于确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差；

所述接收端用于根据所述时间偏差进行时钟同步。

进一步地，在所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差之前，所述控制端还用于生成包含有预设信息的编码信号，并将所述编码信号发送至所述接收端；

所述接收端还用于对接收到的编码信号进行解码，获取所述编码信号中的预设信息，并将解码后的预设信息发送至所述控制端；

进一步地，所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差的方法包括：

所述控制端对所述预设信息和所述解码后的预设信息进行时间测量，确定时间偏差。

进一步地，所述控制端用于根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值，将所述校准值发送至所述接收端；所述控制端与所述接收端根据所述时间偏差进行时钟同步的方法包括：

所述接收端用于根据所述校准值对所述时钟信号进行校准，以使所述接收端与所述控制端具备固定延时。

进一步地，所述控制端根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值的方法包括：

对所述控制端进行PID及硬件调整；

将所述控制端的PID输出信号稳定时，确定所述时钟信号的校准值。

通过本申请实施例中的自适应调节方法，可以通过控制端确定与接收端之间的时间偏差，在进行时钟通过过程中，可以根据该时间偏差确定控制端与接收端之间的延时。从而无需确定控制端与接收端之间的线长，简化时钟同步过程中确定延时的过程，提高时钟同步的效率，使得接收端与控制端之间可以具备一固定延时。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种超宽带定位系统的示意图。

图2为本发明实施例提供的一种定位系统时间同步自适应调节方法的流程示意图。

图3为本发明实施例提供的一种定位系统时间同步自适应调节方法的另一流程示意图。

图4为本发明实施例提供的一种定位系统时间同步自适应调节方法的时序示意图。

图标：10-超宽带定位系统；100-控制端；200-接收端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例提供了一种定位系统时间同步自适应调节方法，应用于超宽带定位系统10，如图1所示，所述超宽带定位系统10包括控制端100和接收端200，所述控制端100用于向所述接收端200发送时钟信号，以使所述接收端200根据所述时钟信号进行时间同步。在超宽带定位系统10中，控制端100可以是同步控制器，该接收端200可以是定位基站。同步控制器作为整个系统时钟信号的生成端，同步控制器在生成时钟信号后，可以将时钟信号通过有线或无线的形式发送至各个接收端200。作为接收端200的定位基站在接收到时钟信号后，根据时钟信号进行自身时钟的时间同步，并在完成时间同步后向外发送UWB定位信号。

发明人发现，在控制端100向接收端200发送时钟信号的过程中，时钟信号会随着传输线缆的延伸而发生一定程度的延时。为了实现精准的定位，需要各个定位基站将这样的延时消除掉，而由于一个定位系统中，定位基站的位置不同，定位基站与同步控制器之间的距离不同，想要准确的确定一个定位基站接收到的时钟信号延时了多少是很难的。并且定位系统中的定位基站数量众多，不同定位基站之间的延时不同，需要为每个定位基站单独确定各自的延时，计算量庞大且效率低。

有鉴于此，如图2至图4所示，本申请实施例中定位系统时间同步自适应调节方法包括以下步骤，实现定位基站与同步控制器之间具有固定延时。

步骤S101，所述控制端100确定所述接收端200与该控制端100之间的时间偏差。

控制端100可以通过预先确定接收端200与控制端100之间的时间偏差，将该时间偏差作为控制端100与接收端200之间的固定延时，从而不必根据线长等因素确定接收端200与控制端100之间的延时。

在确定时间偏差前，还可以进行如下步骤。

子步骤S111，所述控制端100生成包含有预设信息的编码信号，并将所述编码信号发送至所述接收端200。

控制端100可以生成一编码信号，该编码信号作为控制端100和接收端200确定时间偏差的信号，控制端100在生成的编码信号中可以包含有预先设定好的预设信息。接收端200也预先配置有相同或相应的预设信息，使得接收端200在接收到包含有该预设信息的编码信号时，可以根据预先确定的处理流程进行时间偏差的确定流程。

子步骤S112，所述接收端200对接收到的编码信号进行解码，获取所述编码信号中的预设信息，并将解码后的预设信息发送至所述控制端100。

控制端100可以每隔预设时长向各个接收端200发送编码信号，控制端100发送至不同接收端200的编码信号可以相同。接收端200在接收到编码信号后，可以对编码信号进行解码，在本申请实施例中，编码信号采用的编码形式可以根据实际情况确定。接收端200在解密得到编码信号中包含的信息后，可以对解码得到的信息与预设信息进行比对，如果解码得到的就是预设信息，接收端200可以再将解码得到的预设信息发送至控制端100。接收端200在向控制端100发送解码后的预设信息时，可以将接收端200的标识信息发送至控制端100，以便控制端100根据标识信息确定对应的接收端200的时间偏差。

如果接收端200在对编码信号进行解码后，得到的不是预设信息，接收端200可以不将解码得到的信息发送至控制端100，控制端100在没有接收到接收端200返回的预设信息，就不能进行与该接收端200对应的时间偏差的确定流程。或者，接收端200在解码后得到的不是预设信息时，也可以将该解码得到的信息发送至控制端100，由控制端100对接收到的解码信息进行比对判断，当控制端100判定从接收端200接收到的信息不是预设信息，控制端100也不会开始进行时间偏差的确定流程。

详细的，控制端100在确定时间偏差时，通过步骤S113，所述控制端100对所述预设信息和所述解码后的预设信息进行时间测量，确定时间偏差。

控制端100可以在向接收端200发送编码信息时，记录下发送编码信息的时刻。由于定位系统中可能包含有多个接收端200，控制端100在向多个接收端200发送编码信息时可以不必确定接收端200的标识信息。接收端200在向控制端100返回解码信息时才一并返回接收端200的标识信息。控制端100在接收到接收端200返回的解码信息后，通过解码信息中包含的标识信息以及解码得到的信息，控制端100可以确定接收到解码信息的时刻，并可以确定接收端200返回的信息是否为预设信息。控制端100在接收端200返回的信息为预设信息时，即可根据接收到解码信息的时刻以及发送编码信息的时刻，确定与标识信息对应的接收端200的时间偏差。可以理解的是，不同的接收端200可以对应有不同的时间偏差。

在本申请实施例中，时间偏差的确定流程可以只进行一次，在系统架构没有发生变化前，控制端100和接收端200可以只进行一次时间偏差的确定。该时间偏差可以作为定位系统中定位基站时钟同步时的固定延时，作为接收端200的定位基站可以利用与本基站对应的时间偏差进行时钟同步。

此外，时间偏差的确定流程还可以按照一定的时间间隔进行，例如，预先设定每隔1天进行一次时间偏差的确认。或者可以在接收到外部指令后进行时间偏差的确认。

此外，控制端100再进行步骤S114，所述控制端100根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值，将所述校准值发送至所述接收端200。

步骤S102，所述接收端200根据所述时间偏差进行时钟同步。

控制端100在根据时刻信息得到时间偏差后，可以将时间偏差值发送至接收端200。可以理解的是，接收端200在向控制端100返回解码信息时可以一并返回接收端200的标识信息。控制端100在测量得到时间偏差后，可以将与接收端200对应的时间偏差发送至接收端200。

详细的，接收端200进行步骤S115，所述接收端200根据所述校准值对所述时钟信号进行校准，以使所述接收端200与所述控制端100具备固定延时。校准值的确定可以是由控制端100完成的，可以对所述控制端100进行PID及硬件调整；将所述控制端100的PID输出信号稳定时，确定所述时钟信号的校准值。

通过控制端100确定的校准值可以将控制端100和接收端200之间的时钟信号的延时进行校准，使得控制端100和接收端200之间具备可以确定的固定延时，在后续进行时钟同步过程中，可以利用该固定延时进行时钟同步。

综上所述，通过本申请实施例中的自适应调节方法，可以通过控制端100确定与接收端200之间的时间偏差，在进行时钟通过过程中，可以根据该时间偏差确定控制端100与接收端200之间的延时。从而无需确定控制端100与接收端200之间的线长，简化时钟同步过程中确定延时的过程，提高时钟同步的效率，使得接收端200与控制端100之间可以具备一固定延时。

本申请实施例还提供了一种超宽带定位系统10，再如图1所示，所述超宽带定位系统10包括控制端100和接收端200，所述控制端100用于向所述接收端200发送时钟信号，以使所述接收端200根据所述时钟信号进行时间同步，其中：

所述控制端100用于确定所述接收端200与该控制端100之间的时间偏差；

所述接收端200用于根据所述时间偏差进行时钟同步。

进一步地，在所述控制端100确定所述接收端200与该控制端100之间的时间偏差之前，所述控制端100还用于生成包含有预设信息的编码信号，并将所述编码信号发送至所述接收端200；

所述接收端200还用于对接收到的编码信号进行解码，获取所述编码信号中的预设信息，并将解码后的预设信息发送至所述控制端100；

进一步地，所述控制端100确定所述接收端200与该控制端100之间的时间偏差的方法包括：

所述控制端100对所述预设信息和所述解码后的预设信息进行时间测量，确定时间偏差。

进一步地，所述控制端100用于根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值，将所述校准值发送至所述接收端200；所述控制端100与所述接收端200根据所述时间偏差进行时钟同步的方法包括：

所述接收端200用于根据所述校准值对所述时钟信号进行校准，以使所述接收端200与所述控制端100具备固定延时。

进一步地，所述控制端100根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值的方法包括：

对所述控制端100进行PID及硬件调整；

将所述控制端100的PID输出信号稳定时，确定所述时钟信号的校准值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种定位系统时间同步自适应调节方法，其特征在于，应用于超宽带定位系统，所述超宽带定位系统包括控制端和接收端，所述控制端用于向所述接收端发送时钟信号，以使所述接收端根据所述时钟信号进行时间同步，该定位系统时间同步自适应调节方法包括：

所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差；

所述接收端根据所述时间偏差进行时钟同步。

2.根据权利要求1所述的定位系统时间同步自适应调节方法，其特征在于，在所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差的步骤之前，该方法还包括：

所述控制端生成包含有预设信息的编码信号，并将所述编码信号发送至所述接收端；

所述接收端对接收到的编码信号进行解码，获取所述编码信号中的预设信息，并将解码后的预设信息发送至所述控制端。

3.根据权利要求2所述的定位系统时间同步自适应调节方法，其特征在于，所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差的步骤包括：

所述控制端对所述预设信息和所述解码后的预设信息进行时间测量，确定时间偏差。

4.根据权利要求1所述的定位系统时间同步自适应调节方法，其特征在于，所述控制端根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值，将所述校准值发送至所述接收端；所述控制端与所述接收端根据所述时间偏差进行时钟同步的方法包括：

所述接收端根据所述校准值对所述时钟信号进行校准，以使所述接收端与所述控制端具备固定延时。

5.根据权利要求1所述的定位系统时间同步自适应调节方法，其特征在于，所述控制端根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值的步骤包括：

对所述控制端进行PID及硬件调整；

将所述控制端的PID输出信号稳定时，确定所述时钟信号的校准值。

6.一种超宽带定位系统，其特征在于，所述超宽带定位系统包括控制端和接收端，所述控制端用于向所述接收端发送时钟信号，以使所述接收端根据所述时钟信号进行时间同步，其中：

所述控制端用于确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差；

所述接收端用于根据所述时间偏差进行时钟同步。

7.根据权利要求6所述的超宽带定位系统，其特征在于，在所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差之前，所述控制端还用于生成包含有预设信息的编码信号，并将所述编码信号发送至所述接收端；

所述接收端还用于对接收到的编码信号进行解码，获取所述编码信号中的预设信息，并将解码后的预设信息发送至所述控制端。

8.根据权利要求7所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述控制端确定所述接收端与该控制端之间的时间偏差的方法包括：

所述控制端对所述预设信息和所述解码后的预设信息进行时间测量，确定时间偏差。

9.根据权利要求6所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述控制端用于根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值，将所述校准值发送至所述接收端；所述控制端与所述接收端根据所述时间偏差进行时钟同步的方法包括：

所述接收端用于根据所述校准值对所述时钟信号进行校准，以使所述接收端与所述控制端具备固定延时。

10.根据权利要求6所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述控制端根据所述时间偏差确定所述时钟信号的校准值的方法包括：

对所述控制端进行PID及硬件调整；

将所述控制端的PID输出信号稳定时，确定所述时钟信号的校准值。