本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，定位技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。但是由于應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性，常用的高頻無線信號(hào)，例如，超寬帶、無線保真(wirelessfidelity、wifi)，存在多徑干擾和衰減嚴(yán)重的問題，影響定位精度。

現(xiàn)有技術(shù)一，專利cn100338478c提出了一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用近場(chǎng)電磁場(chǎng)測(cè)距(nearfieldelectromagneticranging，nfer)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位的系統(tǒng)，并利用低頻信號(hào)能夠更好地穿透建筑物的特點(diǎn)，有效地減少多徑干擾，同時(shí)能夠提高在非視距情況下的定位精度。nfer是利用電場(chǎng)天線和磁場(chǎng)天線在近場(chǎng)分別接收發(fā)射信號(hào)的電場(chǎng)部分和磁場(chǎng)部分，然后利用近場(chǎng)電磁場(chǎng)之間的相位差與通信距離之間的關(guān)系來確定測(cè)距目標(biāo)之間的通信距離，利用鑒相器測(cè)量接收信號(hào)中電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分的相位差不僅需要發(fā)射信號(hào)的先驗(yàn)頻譜知識(shí)，還需要電場(chǎng)成分信號(hào)處理通道和磁場(chǎng)成分信號(hào)處理通道同步工作，因此同步精度會(huì)影響鑒相器對(duì)電磁場(chǎng)相位的鑒別精度，進(jìn)而影響測(cè)距精度，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且對(duì)系統(tǒng)工作條件要求高。

現(xiàn)有技術(shù)二、專利cn104914426a提供一種基于自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)(adaptivetimedelayestimation，atde)的近場(chǎng)測(cè)距系統(tǒng)及方法，將鑒相轉(zhuǎn)化為時(shí)延估計(jì)，有效的規(guī)避了現(xiàn)有技術(shù)一中鑒相器存在的種種問題。atde算法能夠在每個(gè)采樣周期更新時(shí)延估計(jì)值，因此可用于實(shí)時(shí)測(cè)距系統(tǒng)中。而nfer技術(shù)的有效測(cè)距范圍為0.1倍的波長(zhǎng)到0.5倍的波長(zhǎng)，因此對(duì)于采用低頻窄帶信號(hào)的近場(chǎng)數(shù)字測(cè)距而言，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離的有效測(cè)距。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的近場(chǎng)數(shù)字測(cè)距系統(tǒng)難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離的有效測(cè)距的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法，包括：

在接收端，接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；

獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；

根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離。

進(jìn)一步地，所述低頻超寬帶信號(hào)包括：低頻多頻正弦疊加信號(hào)或低頻寬帶脈沖信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：

利用dds技術(shù)產(chǎn)生所述低頻多頻正弦疊加信號(hào)；

利用階躍恢復(fù)二極管電路產(chǎn)生所述低頻寬帶脈沖信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率包括：

對(duì)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分分別進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，得到所述電場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述磁場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)；

對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

進(jìn)一步地，所述對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率包括：

對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)分別進(jìn)行頻域變換，得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性；

根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，根據(jù)所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性；

根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)，包括：

接收模塊，用于在接收端，接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；

獲取模塊，用于獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；

確定模塊，用于根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離。

進(jìn)一步地，所述低頻超寬帶信號(hào)包括：低頻多頻正弦疊加信號(hào)或低頻寬帶脈沖信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括：

第一產(chǎn)生模塊，用于利用dds技術(shù)產(chǎn)生所述低頻多頻正弦疊加信號(hào)；

第二產(chǎn)生模塊，用于利用階躍恢復(fù)二極管電路產(chǎn)生所述低頻寬帶脈沖信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述獲取模塊包括：

轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分分別進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，得到所述電場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述磁場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)；

分析單元，用于對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

進(jìn)一步地，所述分析單元包括：

頻域獲取器，用于對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)分別進(jìn)行頻域變換，得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性；

相位計(jì)算器，用于根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，根據(jù)所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性；

差值運(yùn)算器，用于根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，在接收端，接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離；這樣，通過利用低頻超寬帶信號(hào)豐富的頻譜資源，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離的有效測(cè)距。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法的原理示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的分析單元的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的近場(chǎng)數(shù)字測(cè)距系統(tǒng)難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離的有效測(cè)距的問題，提供一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法及系統(tǒng)。

實(shí)施例一

參看圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法，包括：

s101，在接收端，接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；

s102，獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；

s103，根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離。

本發(fā)明實(shí)施例所述的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法，在接收端，接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離；這樣，通過利用低頻超寬帶信號(hào)豐富的頻譜資源，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離的有效測(cè)距。

本實(shí)施例中，所述低頻超寬帶信號(hào)具體是指頻率在10mhz以下、相對(duì)帶寬大于20％的信號(hào)。

本實(shí)施例中，在發(fā)送端，可以通過寬帶信號(hào)發(fā)射模塊產(chǎn)生和發(fā)射所述低頻超寬帶信號(hào)；其中，所述寬帶信號(hào)發(fā)射模塊包括：信號(hào)發(fā)生器和低頻超寬帶發(fā)射天線；所述信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述低頻超寬帶信號(hào)；所述低頻超寬帶發(fā)射天線，用于發(fā)射所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的所述低頻超寬帶信號(hào)；所述低頻超寬帶信號(hào)包括：電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分。

本實(shí)施例中，所述低頻超寬帶信號(hào)可以為低頻多頻正弦疊加信號(hào)或低頻寬帶脈沖信號(hào)，所述低頻多頻正弦疊加信號(hào)可以但不限于采用直接數(shù)字式頻率合成器(directdigitalsynthesizer，dds)技術(shù)產(chǎn)生；所述低頻寬帶脈沖信號(hào)可以但不限于采用階躍恢復(fù)二極管電路產(chǎn)生，其中，所述低頻寬帶脈沖信號(hào)也可以稱為低頻超寬帶脈沖信號(hào)，所述低頻超寬帶脈沖信號(hào)具體是指頻率在10mhz以下、相對(duì)帶寬大于20％的信號(hào)。

本實(shí)施例中，所述低頻超寬帶信號(hào)還可以為其他低頻信號(hào)。

本實(shí)施例中，在接收端，可以通過接收模塊接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)(簡(jiǎn)稱：接收信號(hào))包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；其中，所述接收模塊包括：低頻超寬帶接收天線；所述低頻超寬帶接收天線，用于接收所述低頻超寬帶發(fā)射天線器發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分。

在前述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率包括：

對(duì)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分分別進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，得到所述電場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述磁場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)；

對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

本實(shí)施例中，可以通過獲取模塊獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率，其中，所述獲取模塊包括：轉(zhuǎn)換單元和分析單元；其中，所述轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分分別進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，得到所述電場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述磁場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)；所述分析單元，用于對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

本實(shí)施例中，可以通過確定模塊根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離。

本實(shí)施例中，結(jié)合圖1，對(duì)所述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法的工作原理進(jìn)行說明：

通過寬帶信號(hào)發(fā)射模塊中的信號(hào)發(fā)生器101產(chǎn)生低頻超寬帶信號(hào)102，通過寬帶信號(hào)發(fā)射模塊中的低頻超寬帶發(fā)射天線103將發(fā)射信號(hào)104(發(fā)射信號(hào)104為：低頻超寬帶發(fā)射天線103接收到的低頻超寬帶信號(hào)102)發(fā)射出去；發(fā)射信號(hào)104到達(dá)接收端后變?yōu)榻邮招盘?hào)105，在接收端，經(jīng)低頻超寬帶接收天線接收后，得到接收信號(hào)105中的電場(chǎng)成分106和磁場(chǎng)成分107，接著，通過轉(zhuǎn)換單元108轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)109和對(duì)應(yīng)的數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)110；分析單元會(huì)對(duì)109和110做頻域分析，得到接收信號(hào)105在各頻率下對(duì)應(yīng)的相位差112及對(duì)應(yīng)頻率113；確定模塊依據(jù)得到接收信號(hào)在各頻率下對(duì)應(yīng)的相位差112及對(duì)應(yīng)頻率113與通信距離r的關(guān)系，確定最優(yōu)距離估計(jì)值即：測(cè)距目標(biāo)之間的距離。

在前述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率包括：

對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)分別進(jìn)行頻域變換，得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性；

根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，根據(jù)所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性；

根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

本實(shí)施例中，如圖3所示，所述分析單元包括：頻域獲取器、相位計(jì)算器及差值運(yùn)算器；可以通過頻域獲取器對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)201和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)202分別進(jìn)行頻域變換，得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性203和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性204；相位計(jì)算器根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性203得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性205，根據(jù)所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性204得到所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性206；差值運(yùn)算器根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性205和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性206，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差207及其對(duì)應(yīng)頻率208。

綜上，在發(fā)送端，通過信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生低頻超寬帶信號(hào)，再經(jīng)由低頻超寬帶發(fā)射天線將該低頻超寬帶信號(hào)發(fā)射出去；在接收端，通過低頻超寬帶接收天線接收低頻超寬帶發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)，得到所述低頻超寬帶發(fā)射天線器發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分，再經(jīng)轉(zhuǎn)換單元分別得到數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)；通過分析單元根據(jù)頻域分析法對(duì)轉(zhuǎn)換單元得到的數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)計(jì)算得到接收信號(hào)在在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；通過確定模塊依據(jù)分析單元得到的相位差及其對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定最優(yōu)距離估計(jì)值，即：測(cè)距目標(biāo)之間的距離；這樣，通過利用低頻超寬帶信號(hào)豐富的頻譜資源，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離的有效測(cè)距。

實(shí)施例二

本發(fā)明還提供一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)的具體實(shí)施方式，由于本發(fā)明提供的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)與前述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法的具體實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)，該近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)可以通過執(zhí)行上述方法具體實(shí)施方式中的流程步驟來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，因此上述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距方法具體實(shí)施方式中的解釋說明，也適用于本發(fā)明提供的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)的具體實(shí)施方式，在本發(fā)明以下的具體實(shí)施方式中將不再贅述。

參看圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)，包括：

接收模塊11，用于在接收端，接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；

獲取模塊12，用于獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；

確定模塊13，用于根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離。

本發(fā)明實(shí)施例所述的近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)，在接收端，接收發(fā)送端發(fā)射的低頻超寬帶信號(hào)，其中，接收到的信號(hào)包括：發(fā)送端發(fā)射的所述低頻超寬帶信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分；獲取所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率；根據(jù)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率與通信距離的關(guān)系，確定測(cè)距目標(biāo)之間的距離；這樣，通過利用低頻超寬帶信號(hào)豐富的頻譜資源，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)、近距離的有效測(cè)距。

在前述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述低頻超寬帶信號(hào)包括：低頻多頻正弦疊加信號(hào)或低頻寬帶脈沖信號(hào)。

在前述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括：

第一產(chǎn)生模塊，用于利用dds技術(shù)產(chǎn)生所述低頻多頻正弦疊加信號(hào)；

第二產(chǎn)生模塊，用于利用階躍恢復(fù)二極管電路產(chǎn)生所述低頻寬帶脈沖信號(hào)。

在前述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述獲取模塊包括：

轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分分別進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，得到所述電場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述磁場(chǎng)成分對(duì)應(yīng)的數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)；

分析單元，用于對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行頻域分析，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

在前述近場(chǎng)超寬帶信號(hào)相位差測(cè)距系統(tǒng)的具體實(shí)施方式中，進(jìn)一步地，所述分析單元包括：

頻域獲取器，用于對(duì)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)分別進(jìn)行頻域變換，得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性；

相位計(jì)算器，用于根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，根據(jù)所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域特性得到所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性；

差值運(yùn)算器，用于根據(jù)所述數(shù)字電場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性和所述數(shù)字磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的相頻特性，得到所述接收到的信號(hào)中的電場(chǎng)成分和磁場(chǎng)成分在各頻率點(diǎn)的相位差和對(duì)應(yīng)頻率。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。