CN117412242B - 一种基于uwb技术的可扩展的多基站多标签定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于位置服务技术领域，尤其为一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，包括定位区域中定位标签和若干个定位基站，通过对于主参考基站的设置，主参考基站据自己的时钟进行定位系统中标签和基站的时钟同步从而进行时隙的划分、分配、回收和记录，且在每一个通信测距周期根据定位系统中定位标签的数量对时隙的划分做相应的自适应调整以适应标签容量。标签在定位系统中根据主参考基站分配给标签的时隙完成通信测距的相应任务，且根据时钟修正算法进行相应的轮询通信测距时隙的修正。基于以上特点，本发明具有定位标签容量根据需要进行调整、减少通信碰撞和干扰、定位标签和定位基站时隙同步等优点。

Description

一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统

技术领域

本发明涉及位置服务技术领域，具体为一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，无人车和其他智能工具如智能机器人的普及，也正在为人们的生活增添色彩，并广泛应用于各行各业，人们生活水平也随之提升，因此人们对定位的需求越来越多。“位置”服务已在人们的生活使用越来越广泛，并推动了各种基于位置服务的产业的出现。且人们对于在复杂环境的精确定位要求越来越高，如：室内。因此催生出了一系列无线定位技术，例如WiFi，WiMax，Zigbee，UWB。其中UWB定位技术具有时间分辨率高，穿透力强，抗多径衰弱能力强和抗干扰能力强的特点，故UWB技术在室内等复杂环境下可以满足高精度要求。

在UWB定位系统中常会出现同时对多个标签进行定位的场景,在此场景中存在着不同标签与基站之间时的通信冲撞问题。解决此问题对UWB技术的实际应用有很大的现实意义。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，解决了上述背景技术中所提出的问题。

(二)技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，该定位系统中基站的工作流程包括：

步骤S1：基站上电后，检测自己的ID和基站等级信息，判断本基站是否为主参考基站；若本基站为主参考基站，则打开定时器开始计时；并在T_BroAc时隙内多次向定位系统内其余从基站广播时间同步信号；若本基站为从基站，则基站处于接收状态等待接收主参考基站广播的时间同步信号；若从基站接收到信号时，据时间同步信号中带有的时间信息进行时间同步更新，并打开时钟进行计时，且等待接收时间同步信号和测距帧；若没有接收到信号，则一直处于等待接收时间同步信号状态；故基站的时间同步完成；

步骤S2：主参考基站定时器在计时经过T_BroAc时隙长度后，主参考基站在T_BroTag时隙内向定位系统内待通信连接标签广播时隙参数信息，此时隙参数信息中含有主参考基站的ID号、通信连接时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；

步骤S3：主参考基站定时器在计时经过T_BroTag时隙长度后，定位基站在T_RangCom时隙内等待接收定位标签发送的测距帧，并进行发送测距回复帧；主参考基站发送的测距回复帧中包含定位标签的下一轮询工作时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；

步骤S4：主参考基站定时器在计时经过T_RangCom时隙长度后，在T_Com时隙内接收待通信连接标签发送的测距开始帧，并向其回复无线消息同步帧，无线消息同步帧中含有定位系统的时间信息、标签的轮询工作时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；故定位系统的一轮测距通信完成；

步骤S5：重复f轮步骤2、3、4，则完成了f次通信测距周期T_Tag；也完成了一次基站时间同步周期；

步骤S6：重复步骤S1，进行基站间的时间同步；接下来依次在步骤S5、S6间循环；

该定位系统中标签的工作流程包括：

步骤S1：标签第一次进入定位系统覆盖的区域或上电后，首先监听主参考基站广播的时隙参数信息，当监听到有数据时，得到时隙参数信息中的主参考基站的ID号、通信时隙T_Com，同时标签通过时钟计数器与主参考基站进行时间同步；

步骤S2：待定时器计时到T_Com时隙时，在此时间段内标签向主参考基站发送测距开始帧，并等待主参考基站发送的无线消息回复帧；

步骤S3：标签接收到无线消息回复帧后，得到轮询工作时隙T_SingTag，同时标签进行时间同步；标签根据时间信息进行算法时钟修正，得到标签延时时间并进入休眠状态等待延时结束；

步骤S4：待延时时间到时，标签在自己的轮询工作时隙内向此组定位系统的基站进行轮询通信发送测距帧；待接收到测距回复帧后，记录下与主参考基站的几个时间节点与自己的下一个轮询工作时隙的时间信息，同时标签通过时钟计数器与主参考基站进行时间同步；利用前面得到的时间节点信息，对标签的轮询通信时隙进行算法修正，得到修正后的延时时间；根据此延时时间标签进行延时计时；

步骤S5：根据得到的测距回复帧，得到测距信息，由此估计标签的位置；之后据步骤S4中得到的延时时间，在此延时时间段内标签处于休眠状态；

步骤S6：再次进入步骤S4。

进一步地，根据定位系统中通信的需要，为减少通信碰撞，据通信目的将时隙划分为广播时间同步信号的广播时隙T_BroAc、广播时隙参数信息的广播时隙T_BroTag、一轮测距通信的通信测距时隙T_RangCom、通信连接时隙T_Com；

所有时隙为一次轮询通信测距的时隙长度T_SingTag的倍数；

根据广播时隙参数信息的广播时隙T_BroTag、一轮测距通信的通信测距时隙T_RangCom、通信连接时隙T_Com设置通信测距周期T_Tag；

据基站间时间同步要求，通过通信测距周期T_Tag和广播时间同步信号的广播时隙T_BroAc来设置基站时间同步的周期T_Anch or。

进一步地，根据定位系统中基站的数量，定位系统中标签进行一轮轮询通信测距的时隙长度T_SingTag为定位系统中基本单位时隙长度T_Base的倍数长度，其中T_Base时隙长度应保证标签与一个基站完成通信测距后还有时间冗余；

根据定位系统内定位标签的数量，对定位系统中通信测距时隙长度T_RangCom进行自适应调整，其中时隙长度应为T_SingTag倍数长度，其中倍数为定位标签的数量，以应对定位系统中标签容量的变化。

进一步地，将定位系统中的基站划分为两类，其为主参考基站或从基站；

主参考基站会记录每一次通信测距时标签是否与主参考基站进行通信测距，若有标签连续固定次数没有与主参考基站进行通信测距，则主参考基站会回收此轮询工作时隙。

进一步地，每一轮通信测距时隙T_RangCom的设置要据定位系统内定位标签的数量进行设置。在每次一轮通信测距完成后，确定了下下一轮通信测距的定位标签的数量，据此确定了下下一轮通信测距时隙T_RangCom的长度和每个定位标签的轮询通信测距时隙的分配。

进一步地，所述步骤S2中当标签等待无线消息回复帧经过T_Base时间长度后，若标签未接收到主参考基站发送的无线消息同步帧，则再次发送测距开始帧，直至T_Com时间段过去；若在T_Com时间段内标签未接收到主参考基站发送的无线消息同步帧，则标签再次进入到步骤S1。

进一步地，对于标签工作流程步骤S3、S4中主参考基站分配给标签的轮询工作时隙，本发明据在短时间内晶振频率相对稳定的特点，对此时隙进行算法修正，如下：

设定主参考基站向标签发送无线消息同步帧的时刻为t₄₁，主参考基站分配给标签的轮询通信时隙为[t₂₂,t₃₂]，则相应的标签修正的轮询通信时隙为[t′₂₂,t′₃₂]；

此修正算法类似于上面所诉的算法，有：

则标签的时钟误差为：

et₂＝dt₂₂-dt′₂₂

其中：

dt₂₂＝t₂₂-(t₄₁+Δt₁)

dt'₂₂＝t'₂₂-(t₄₁+Δt₁)

故t₂₂修正后的延时时刻为：

其中：

与类似，对t₃₂进行修正有/>

其中：

e′_t2＝dt₃₂-dt′₃₂

dt₃₂＝t₃₂-(t₄₁+Δt₁)

dt'₃₂＝t'₃₂-(t₄₁+Δt₁)

因此，修正后的轮询工作时隙为

进一步地，修正的轮询通信时隙长度在此时间长度内标签与a个基站进行轮询通信测距；故要对/>进行a等分，得到a个通信测距时隙；在一个通信测距时隙内标签与一个基站完成一次通信测距，若在此通信测距时隙内标签没接收到测距回复帧，则进行下一个通信测距，否则就立刻进行下一个通信测距；直至此轮询通信时隙时间逝去。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，具备以下有益效果：

本发明提供了一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，在时域上采用时分复用技术，通过主参考基站的设置，对定位标签的轮询工作时隙进行了分配从而实现了多标签的定位；

根据定位系统中基站的数量，对单标签的轮询工作时隙进行相应动态设置从而适应了定位系统中不同数量的基站的测距通信；

通过在时域上的多种时隙与周期的相关设置，和对标签分为待通信连接标签与定位标签的相关设置，可以实现可扩展多基站多标签定位系统的功能实现；

根据芯片晶振频率在短时间内的相对平稳，采用时钟修正算法，对标签分配的轮询工作时隙按标签自身时钟进行了相应修正，可以有效地减少通信碰撞的几率。

本发明在主参考基站的时隙分配进行了优化，且对分配给定位标签的轮询工作时隙据自身时钟采用时钟修正算法进行相应的修正，可以据定位系统中基站的数量进行相关调整，可以对定位系统的标签容量进行自适应调整以适应不同情况，可以减少通信碰撞的几率，保证定位精度。

附图说明

图1为本发明中的实施例提供的一种标签与基站布置示意图；

图2为本发明实施例提供的一种UWB定位系统的时隙划分示意图；

图3为本发明实施例提供的UWB定位系统中的基站工作流程图；

图4为本发明实施例提供的UWB定位系统中的标签工作流程图；

图5为本发明实施例提供的标签初次对轮询工作时隙进行时钟修正的示意图；

图6为本发明实施例提供的标签对轮询工作时隙进行时钟修正的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例

图1是发明内容中示例说明中基站与标签的布置示意图，其作为解说性示例；图1所示出的定位系统是可能的系统的仅一个示例，并且可根据需要在各种系统中的任一系统中实现本公开的实施方案；在图1中用4个基站作为对标签进行定位的一组基站，可据需要对基站数量进行调整；

所述定位基站采用TDMA时分复用技术，设定标签与一个基站进行测距通信的通信时隙长度为T_Base，T_Base为本发明中时隙的基本单位长度，在T_Base内标签可与一个基站完成一次测距通信且还有时间冗余；

设定一个标签在定位系统中进行一次轮询通信测距的时隙长度为T_SingTag,其中T_singTag＝a*T_Base,a表示定位系统内的基站数；标签在T_SingTag时隙内标签进行轮询测距通信，标签从而得到a个测距，最终通过定位算法计算得到标签位置坐标；

设定主参考基站向定位系统内其余从基站多次广播时间同步信号的广播时隙长度为T_BroAc＝b*T_SingTag，b为自己事先提前设置；在此时隙长度内主参考基站向定位系统内其余从基站多次广播时间同步信号，使从基站与主参考基站间的时间同步；

设定主参考基站向定位系统内待通信连接标签进行多次广播时隙参数信息的广播时隙长度为T_BroTag＝c*T_SingTag，c为自己事先设置；在此时隙长度内主参考基站向定位系统内待通信连接标签广播时隙参数信息，此时隙参数信息中有主参考基站的ID号、通信连接时隙信息，同时待通信连接标签通过时钟计数器与主参考基站进行时间同步；

设定定位系统内进行一轮测距通信的通信测距时隙长度为T_RangCon＝d*T_SingTag,其中d表示在此次测距通信中定位系统的定位标签容量；d可根据每轮测距通信时确定的定位标签的数量进行自适应调整；

设定待通信连接标签向主参考基站发送测距开始帧的通信连接时隙长度为T_Com＝e*T_SingTag,其中e为事先设定；待通信连接标签在此时隙内向主参考基站发送测距开始帧从而请求与定位系统进行通信连接；

设定定位系统内通信测距周期长度为T_Tag，设定定位系统内基站进行基站时间同步的周期长度为T_Anch or；

本发明的UWB定位系统的时隙划分的具体示意图如图2所示；

本发明的UWB定位基站的工作流程的具体示意图如图3所示；

本发明的UWB定位系统中定位基站的工作过程如下：

步骤S1：基站上电后，检测自己的ID和基站等级信息，判断本基站是否为主参考基站；若本基站为主参考基站，则打开定时器开始计时；并在T_BroAc时隙内多次向定位系统内其余从基站广播时间同步信号；若本基站为从基站，则基站处于接收状态等待接收主参考基站广播的时间同步信号；若从基站接收到信号时，据时间同步信号中带有的时间信息进行时间同步更新，并打开时钟进行计时，且等待接收时间同步信号和测距帧；若没有接收到信号，则一直处于等待接收时间同步信号状态；故基站的时间同步完成；

步骤S2：主参考基站定时器在计时经过T_BroAc时隙长度后，主参考基站在T_BroTag时隙内向定位系统内待通信连接标签广播时隙参数信息，此时隙参数信息中含有主参考基站的ID号、通信连接时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；

步骤S3：主参考基站定时器在计时经过T_BroTag时隙长度后，定位基站在T_RangCom时隙内等待接收定位标签发送的测距帧，并进行发送测距回复帧；主参考基站发送的测距回复帧中包含定位标签的下一轮询工作时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；

步骤S4：主参考基站定时器在计时经过T_RangCom时隙长度后，在T_Com时隙内接收待通信连接标签发送的测距开始帧，并向其回复无线消息同步帧，无线消息同步帧中含有定位系统的时间信息、标签的轮询工作时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；故定位系统的一轮测距通信完成；

步骤S5：重复f轮步骤2、3、4(一轮轮询通信测距)，则完成了f次通信测距周期T_Tag；也完成了一次基站时间同步周期；

步骤S6：重复步骤S1，进行基站间的时间同步；接下来依次在步骤S5、S6间循环；

我们对上面所诉过程进行一些补充：

定位系统的时间信息是以主参考基站的时钟作为时间标准；

当定位标签在固定次数内未向主参考基站发送测距帧时，定位系统判定此标签未与定位系统进行通信连接，则此标签对应的轮询通信时隙收回；此标签若要再进行测距，则需重新建立通信连接；

每一轮通信测距时隙T_RangCom的设置要据定位系统内定位标签的数量进行设置；在每次一轮通信测距完成后，确定了下下一轮通信测距的定位标签的数量，据此确定了下下一轮通信测距时隙T_RangCom的长度和每个定位标签的轮询通信测距时隙的分配；

本发明的UWB定位标签的工作流程的具体示意图如图4所示

本发明的UWB定位系统中定位标签的工作过程如下：

步骤S1：标签第一次进入定位系统覆盖的区域或上电后，首先监听主参考基站广播的时隙参数信息，当监听到有数据时，得到时隙参数信息中的主参考基站的ID号、从基站的ID号、通信时隙T_Com，同时标签通过时钟计数器与主参考基站进行时间同步；

步骤S2：待定时器计时到T_Com时隙时，在此时间段内标签向主参考基站发送测距开始帧，并等待主参考基站发送的无线消息回复帧；

步骤S3：标签接收到无线消息回复帧后，得到轮询工作时隙T_SingTag，同时标签进行时间同步；标签根据时间信息进行算法时钟修正，得到标签延时时间并进入休眠状态等待延时结束；

步骤S4：待延时时间到时，标签在自己的轮询工作时隙内向此组定位系统的基站进行轮询通信发送测距帧；待接收到测距回复帧后，记录下与主参考基站的几个时间节点与自己的下一个轮询工作时隙的时间信息，同时标签通过时钟计数器与主参考基站进行时间同步；利用前面得到的时间节点信息，对标签的轮询通信时隙进行算法修正，再得到修正后的延时时间；根据此延时时间标签进行延时计时，

步骤S5：根据得到的测距回复帧，得到测距信息，由此估计标签的位置；之后据步骤S4中得到的延时时间，在此延时时间段内标签处于休眠状态；

步骤S6：再次进入步骤S4；

我们对上面所诉过程进行一些补充：

在定位系统中，标签与基站都有独一无二的ID号，每一次发送信号都带有其ID号；

在步骤2中，当标签等待无线消息回复帧经过T_Base时间长度后，若标签未接收到主参考基站发送的无线消息同步帧，则再次发送测距开始帧，直至T_RangCom时间段过去；若在T_RangCom时间段内标签未接收到主参考基站发送的无线消息同步帧，则标签再次进入到步骤S1；

在步骤S3中，对算法时钟修正进行详细描述，如下：

设定在步骤S1中标签进行时间同步的时刻为t₀；在步骤S3中标签进行时间同步的时刻为t₁，此时标签时钟时刻为t'₁；主参考基站分配给标签的轮询通信时隙为[t₂₁,t₃₁]，则相应的标签修正的轮询通信时隙为[t'₂₁,t'₃₁]；其示意图如图5所示；

据晶振特点，即晶振频率在短时间内保持平稳，则：

则标签的时钟误差为：

e_t1＝dt₂₁-dt′₂₁

其中：

dt₂₁＝t₂₁-t₁

dt′₂₁＝t′₂₁-t₁

故t₂₁修正后的延时时刻为：

其中：

其中e₁,e₂为与设定的延时时间的相差值大小的判断阈值，当误差大小不同时，K_P的取值也不一样，即对延时时间的改动程度也不一样；

与类似，对t₃₁进行修正有/>

其中：

e′_t1＝dt₃₁-dt′₃₁

dt₃₁＝t₃₁-t₁

dt′₃₁＝t′₃₁-t₁

因此，修正后的轮询工作时隙T_SingTag为

即相应的延时时间dt₁为：

在步骤S4中，轮询通信时隙长度为在此时间长度内标签与a个基站进行轮询通信测距；故要对/>进行a等分，得到a个通信测距时隙；在一个通信测距时隙内标签与一个基站完成一次通信测距，若没完成，则进行下一个通信测距；直至此轮询通信时隙时间逝去；

在步骤S4中，标签进行时钟同步的时刻为标签得到信号在主参考基站与标签进行传输的时间为Δt₁的时刻，对此时刻估计为t₃₁+Δt₁；

在步骤S5中，对标签的轮询通信测距时隙的时间段的算法时钟修正进行详细描述，如下：

设定主参考基站向标签发送无线消息同步帧的时刻为t₄₁，主参考基站分配给标签的轮询通信时隙为[t₂₂,t₃₂]，则相应的标签修正的轮询通信时隙为[t'₂₂,t'₃₂]；其示意图如图6所示；

此修正算法类似于上面所诉的算法，有：

则标签的时钟误差为：

e_t2＝dt₂₂-dt′₂₂

其中：

dt₂₂＝t₂₂-(t₄₁+Δt₁)

dt'₂₂＝t'₂₂-(t₄₁+Δt₁)

故t₂₂修正后的延时时刻为：

其中：

与类似，对t₃₂进行修正有/>

其中：

e′_t2＝dt₃₂-dt′₃₂

dt₃₂＝t₃₂-(t₄₁+Δt₁)

dt'₃₂＝t'₃₂-(t₄₁+Δt₁)

因此，修正后的轮询工作时隙T_SingTag为

即相应的延时时间dt₂为：

后面的标签轮询通信测距时隙的修正算法原理如上所示。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (6)

1.一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，其特征在于：该定位系统中基站的工作流程包括：

步骤S1：基站上电后，检测自己的ID和基站等级信息，判断本基站是否为主参考基站；若本基站为主参考基站，则打开定时器开始计时；并在T_BroAc时隙内多次向定位系统内其余从基站广播时间同步信号；若本基站为从基站，则基站处于接收状态等待接收主参考基站广播的时间同步信号；若从基站接收到信号时，根据时间同步信号中带有的时间信息进行时间同步更新，并打开时钟进行计时，且等待接收时间同步信号和测距帧；若没有接收到信号，则一直处于等待接收时间同步信号状态；故基站的时间同步完成；

步骤S2：主参考基站定时器在计时经过T_BroAc时隙长度后，主参考基站在T_BroTag时隙内向定位系统内待通信连接标签广播时隙参数信息，此时隙参数信息中含有主参考基站的ID号、通信连接时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；

步骤S3：主参考基站定时器在计时经过T_BroTag时隙长度后，定位基站在T_RangCom时隙内等待接收定位标签发送的测距帧，并进行发送测距回复帧；主参考基站发送的测距回复帧中包含定位标签的下一轮询工作时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；

步骤S4：主参考基站定时器在计时经过T_RangCom时隙长度后，在T_Com时隙内接收待通信连接标签发送的测距开始帧，并向其回复无线消息同步帧，无线消息同步帧中含有定位系统的时间信息、标签的轮询工作时隙信息；从基站在此时隙内处于等待接收定位标签的测距帧和时间同步信号的状态，若接收到测距帧就回复发送测距回复帧；故定位系统的一轮测距通信完成；

步骤S5：重复f轮步骤2、3、4，则完成了f次通信测距周期T_Tag；也完成了一次基站时间同步周期；

步骤S6：重复步骤S1，进行基站间的时间同步；接下来依次在步骤S5、S6间循环；

该定位系统中标签的工作流程包括：

步骤S1：标签第一次进入定位系统覆盖的区域或上电后，首先监听主参考基站广播的时隙参数信息，当监听到有数据时，得到时隙参数信息中的主参考基站的ID号、通信时隙T_Com，同时标签通过时钟计数器与主参考基站进行时间同步；

步骤S2：待定时器计时到T_Com时隙时，在此时间段内标签向主参考基站发送测距开始帧，并等待主参考基站发送的无线消息回复帧；

步骤S3：标签接收到无线消息回复帧后，得到轮询工作时隙T_SingTag，同时标签进行时间同步；标签根据时间信息进行算法时钟修正，得到标签延时时间并进入休眠状态等待延时结束；

步骤S4：待延时时间到时，标签在自己的轮询工作时隙内向定位系统的基站进行轮询通信发送测距帧；待接收到测距回复帧后，记录下与主参考基站的几个时间节点与自己的下一个轮询工作时隙的时间信息，同时标签通过时钟计数器与主参考基站进行时间同步；利用前面得到的时间节点信息，对标签的轮询通信时隙进行算法修正，得到修正后的延时时间；根据此延时时间标签进行延时计时；

步骤S5：根据得到的测距回复帧，得到测距信息，由此估计标签的位置；之后据步骤S4中得到的延时时间，在此延时时间段内标签处于休眠状态；

步骤S6：再次进入步骤S4；

对于标签工作流程步骤S3、S4中主参考基站分配给标签的轮询工作时隙，根据在短时间内晶振频率相对稳定的特点，对此时隙进行算法修正，其算法原理如下：

在步骤S3中，对算法时钟修正进行详细描述，如下：

设定在步骤S1中标签进行时间同步的时刻为t₀；在步骤S3中标签进行时间同步的时刻为t₁，此时标签时钟时刻为t'₁；主参考基站分配给标签的轮询通信时隙为[t₂₁,t₃₁]，则相应的标签修正的轮询通信时隙为[t'₂₁,t'₃₁]；

据晶振特点，即晶振频率在短时间内保持平稳，则：

则标签的时钟误差为：

et₁＝dt₂₁-dt′₂₁

其中：

dt₂₁＝t₂₁-t₁

dt′₂₁＝t′₂₁-t₁

故t₂₁修正后的延时时刻为：

其中：

其中e₁,e₂为与设定的延时时间的相差值大小的判断阈值，当误差大小不同时，K_P的取值也不一样，即对延时时间的改动程度也不一样；

与类似，对t₃₁进行修正有/>

其中：

e′_t1＝dt₃₁-dt′₃₁

dt₃₁＝t₃₁-t₁

dt′₃₁＝t′₃₁-t₁

因此，修正后的轮询工作时隙T_SingTag为

即相应的延时时间dt₁为：

在步骤S4中，轮询通信时隙长度为在此时间长度内标签与a个基站进行轮询通信测距；故要对/>进行a等分，得到a个通信测距时隙；在一个通信测距时隙内标签与一个基站完成一次通信测距，若没完成，则进行下一个通信测距；直至此轮询通信时隙时间逝去；

在步骤S4中，标签进行时钟同步的时刻为标签得到信号在主参考基站与标签进行传输的时间为Δt₁的时刻，对此时刻估计为t₃₁+Δt₁；

在步骤S4中，对标签的轮询通信测距时隙的时间段的算法时钟修正进行详细描述，如下：

设定主参考基站向标签发送无线消息同步帧的时刻为t₄₁，此时标签时钟的时刻为t'₄₁，主参考基站分配给标签的轮询通信时隙为[t₂₂,t₃₂]，则相应的标签修正的轮询通信时隙为[t'₂₂,t'₃₂]；

此修正算法类似于上面所述的算法，有：

则标签的时钟误差为：

et₂＝dt₂₂-dt′₂₂

其中：

dt₂₂＝t₂₂-(t₄₁+Δt₁)

dt'₂₂＝t'₂₂-(t₄₁+Δt₁)

故t₂₂修正后的延时时刻为：

其中：

与类似，对t₃₂进行修正有/>

其中：

e′_t2＝dt₃₂-dt′₃₂

dt₃₂＝t₃₂-(t₄₁+Δt₁)

dt'₃₂＝t'₃₂-(t₄₁+Δt₁)

因此，修正后的轮询工作时隙t_SingTag为

即相应的延时时间dt₂为：

2.根据权利要求1所述的一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，其特征在于：

根据定位系统中通信的需要，为减少通信碰撞，根据通信目的将时隙划分为广播时间同步信号的广播时隙T_BroAc、广播时隙参数信息的广播时隙T_BroTag、一轮测距通信的通信测距时隙T_RangCom、通信连接时隙T_Com；

所有时隙为一次轮询通信测距的时隙长度T_SingTag的倍数；

根据广播时隙参数信息的广播时隙T_BroTag、一轮测距通信的通信测距时隙T_RangCom、通信连接时隙T_Com设置通信测距周期T_Tag；

根据基站间时间同步要求，通过通信测距周期T_Tag和广播时间同步信号的广播时隙T_BroAc来设置基站时间同步的周期T_Anch or。

3.根据权利要求2所述的一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，其特征在于：

根据定位系统中基站的数量，定位系统中标签进行一轮轮询通信测距的时隙长度T_SingTag为定位系统中基本单位时隙长度T_Base的倍数长度，其中T_Base时隙长度应保证标签与一个基站完成通信测距后还有时间冗余；

根据定位系统内定位标签的数量，对定位系统中通信测距时隙长度T_RangCom进行自适应调整，其中时隙长度应为T_SingTag倍数长度，其中倍数为定位标签的数量，以应对定位系统中标签容量的变化。

4.根据权利要求3所述的一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，其特征在于：

将定位系统中的基站划分为两类，其为主参考基站或从基站；

主参考基站会记录每一次通信测距时标签是否与主参考基站进行通信测距，若有标签连续固定次数没有与主参考基站进行通信测距，则主参考基站会回收此轮询工作时隙。

5.根据权利要求3所述的一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，其特征在于：

每一轮通信测距时隙T_RangCom的设置要根据定位系统内定位标签的数量进行设置，在每次一轮通信测距完成后，确定了下下一轮通信测距的定位标签的数量，据此确定了下下一轮通信测距时隙T_RangCom的长度和每个定位标签的轮询通信测距时隙的分配。

6.根据权利要求1所述的一种基于UWB技术的可扩展的多基站多标签定位系统，其特征在于：

所述步骤S2中当标签等待无线消息回复帧经过T_Base时间长度后，若标签未接收到主参考基站发送的无线消息同步帧，则再次发送测距开始帧，直至T_Com时间段过去；若在T_Com时间段内标签未接收到主参考基站发送的无线消息同步帧，则标签再次进入到步骤S1。