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蓝牙channel sounding - 蓝牙信道探测的PBR测距

article 2026/4/29 18:54:00
一、PBR测距方法PBR的全称是Phase-Based RangingPBR测距方法的本质是通过测量无线信号在传播路径上的相位变化从而估计出两个设备间的距离蓝牙低功耗设备通过在特定频率传输交换CS TONE得到Initiator和Reflector之间的相位差通过相位差得到两个蓝牙设备之间的距离。如下图所示如果Initiator和Reflector之间的距离d小于信号的波长则测量得到的相位差θ为现实世界中两个设备之间的距离可能会大于信号的波长此时相位差会存在多个周期假设存在整数倍周期n此时两个设备间的距离具体计算如下为了消除存在多个周期的相位差可以采用多载波相位测量即进行多音测距相同的距离即相同的时延在不同频率上的相位偏移不同。例如我们采用两个频率去传输分别为f1和f2得到的相位差分别如下上述两式联立得到两个设备间的距离d如下为了测距的精度和分辨率更高可以采用多个频率进行测量如果将相位偏移和频率的关系图画出来如下图所示图中包含了两个设备距离为10m和20m的情况上图中存在2π的相位缠绕进行unwrap后结果会更加清晰相位偏移unwrap后的结果如下图所示由上图可以清晰的看出曲线的斜率slope即代表了Initiator和Reflector之间的距离具体计算如下所示

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