蓝牙AOA到达角算法(一)

蓝牙AOA到达角算法(一)

其实到达角的定位方式在大部分的射频信号中都可以应用,并非是蓝牙独有,但是由于蓝牙芯片源头厂家的支持,蓝牙是最适合使用到达角技术进行定位的技术。芯片原厂家的手册中明确表示使用蓝牙AOA技术,在低干扰环境中,定位精度可以达到10厘米。

但是由于环境的干扰造成的射频信号,也就是高频电磁波在空间中传播造成了干扰,实际定位精度无法达到理想值,甚至会出现很大的误差,那么势必需要定位算法进行弥补。很多相关从业人员,进入这个领域,可能会非常迷茫,因为相关的文献资料比较专业,没有足够的数学基础或者信号基础是很难搞明白这块。当下的国内貌似拥有独立原创算法的公司也不多,为了能够让更多和我们奔骝定位一样从事蓝牙AOA定位系统开发的人有一个参照,我们从今天开始会发布蓝牙AOA到达角算法系列文章,同事相关算法库会在奔骝定位的官网上开放,希望能够帮助到大家。

系列文章的第一篇,我们花一点时间解释蓝牙信号的传播模型。蓝牙或者其他无线技术,想要通讯要么是建立连接通路,要么是广播的形式发送。为了行文的方便,我们将蓝牙通讯双方分别叫做发射机和接收机,注意:发射机和接收机不一定要建立长连接。

发射机里面必然会有蓝牙芯片所组成的蓝牙模组,蓝牙模组发送出基带信号(BB),由于基带信号是低频信号,不利于稳定传输,所以要经过两步调制,第一步就是将低频的基带信号经过变换为中间频率信号(也称中间频率滤波器)。其次,中间频率滤波器将信号变换为射频信号,也就是高频信号,高频信号可以简单理解为电磁波,当然需要借助天线,所以发射机的天线为单独一根天线。

在接收机端,如果是一个正常的蓝牙接收机,那么也需要一个天线,但是我们讨论的是蓝牙AOA高精度领域,这个时候会和传统的蓝牙不同之处在于,接收机配备的阵列天线。所谓阵列天线就是按照一定的方式排列的多组天线。阵列天线会接收发射机发来的电磁波信号,经过两步反向解调,得到中间频率信号和基带信号。而这个基带信号也就是是I/Q信号。

接下来我们就要对I/Q信号进行处理运算得到对应的定位数据。

蓝牙AOA到达角算法(一)_第1张图片

 

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