TOF测距原理(2)-单边TOF误差分析

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#物联网 #iot #mcu #单片机 #算法

本文详细分析了无线电TOF测距中单边方法的误差，重点在于设备间的相对时钟误差对测距结果的影响，发现绝对时钟偏差影响微乎其微，而相对误差则可能导致显著误差，工程实践中需重点关注后者。

1. 误差推导     

         在无线电TOF测距原理（1） - 你眼中的TOF与真实的TOF-优快云博客已得知单边TOF测距流程以及模型如下：

        理论距离计算公式：d = \frac{R_a-D_b}{2}*c，我们仅从定性分析了单边测距的误差，还不够精准，接下来从定量角度详细分析误差。

        要详细的分析误差首先需要根据实际情况建立误差模型，根据距离计算公式只要测得Ra和Db就可得到距离d，但由于设备A/B的时钟偏移，其实我们测量得到不是Ra和Db而是\hat{R_a}和\hat{R_b}，这两者在极端时间内存在以下关系（

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【UWB】第1篇 时差计算技术：TOF定位技术原理
Fanjufei的博客
11-03 757
但是在实际情况下，由于所有的节点和基站是共享信道的，因此节点到各个基站之间的 TOF 必然是依次测量的，如果在和各个基站进行往返测距的过程中，节点的位置发生了快速移动，定位就会发生较大的偏差如果在和各个基站进行往返测距的过程中，节点的位置发生了快速移动，定位就会发生较大的偏差，如下图所示。两个标签节点不能互相通信，但是基站 3 和基站 4 同时需要参与两个标签节点的测距，由此会带来竞争，需要专门的协议来处理这一问题，无论采用什么样的协议，先不论其复杂程度，最终导致节点测距刷新率降低却是确定无疑的。
TOF测距原理(4)-双边TOF误差分析
老Z先生的博客
05-09 1730
双边TOF测量基于单边TOF测量模型，并修正了设备之间的相对频偏，使得最终测量的理论误差极小，可做到在工程上可忽略不计，虽然双边TOF带来了更小的测量误差但是由于需要通过两次发送来估计设备的相对时钟偏差这也带来了更长的测量时长，降低了无线上的系统测量容量。
TOF测距（双冗余设计，串口模式）
陈大本事的博客
09-18 1万+
非接触、tof测距、双冗余设计 TOF介绍 TOF模块也分很多种类，在这里我使用的是TOF200F这一款。在我看来各个种类的区别无非就是有效测量距离的不同而已，不管是配置还是测距原理都大同小异。如果有用到的话，可以根据需要购买适合自己使用的模块。下面是各类模块的选型表，因为工作需要，需要测量30cm以上的距离，又想要高精度，所以就用了TOF200F。 TOF工作模式 ...
ST TOF测距传感器 适用于stm32f103系列，包含I2C从机。
03-05
ST TOF测距传感器，移植正点原子的程序，感谢。移除不必要的c文件，适用于stm32f103系列单片机。程序还带有标准库硬件I2C。程序下载后，通过串口1将距离数据发送出去。
TOF测距基础
feiniaoyuyuyu的专栏
09-02 2068
TOF 雷达的实现难点主要在于： 1.首先是计时问题。在TOF 方案中，距离测量依赖于时间的测量。但是光速太快了，因此要获得精确的距离，对计时系统的要求也就变得很高。一个数据是，激光雷达要测量1cm 的距离，对应的时间跨度约为65ps。稍微熟悉电气特性的同学应该就知道这背后对电路系统意味着什么。 2.其次是脉冲信号的处理。这里面又分两个部分： a) 一个是激光的：三角雷达里对激光器驱动几乎没什么要求，因为测量依赖的激光回波的位置，所以只需要一个连续光出射就可以了。但是TOF 却不行，不光要脉冲激光，而
ToF 测距传感器 VL53L5CX 使用记录
不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们
02-20 5105
本文我们来测试一下测距长达 4m 的长距离TOF 传感器VL53L5CX
TOF测距原理(3)-双向TOF误差分析
老Z先生的博客
05-06 876
本文详细解释了双向TOF为什么可以降低测量误差，这也符合我们对求均值可以降低误差的认知。在双向TOF中误差主要有响应时间差绝对，当响应时间差较大时这个测量误差也较大。
无线电TOF测距原理（1） - 你眼中的TOF与真实的TOF
老Z先生的博客
04-24 2625
在这个万物互联的时代，设备之间的通信技术占领了绝大部分，随智能化在各个行业的深入，其高精度低功耗位置服务技术（除GNSS外）也越来越重要。其中无线电TOF几乎成为了这种应用场景的主流技术。
TOF（Time of Flight）测距原理
weixin_45018584的博客
10-16 2448
TOF（Time of Flight）测距原理是一种基于光脉冲往返时间来测量距离的技术。
激光测距模块tof10120基于stm32f103开发板实现 3串口操作（串口1用于和上位机通信，串口2，3可用来连接激光模块）
10-28
上次的程序由于串口2USART2.c文件里串口2中断函数对数据的处理中没有对0x0a和0x0D进行判断，因此只有串口一是可以正常用的，这次的程序我对串口2中断函数进行了修改，完全按照串口一的处理，同时保留了u2_printf函数可用于和单片机向测距模块传送字符串；另外按照相同的模式，扩展了串口三，也是串口一中断的方法，扩展了u3_printf函数。 因此可以用三个串口中任何一个使单片机与上位机通信，另外两个各接一个激光测距模块，可以同时监控两个测距模块，实际做小车等机器人时，三个串口都可以接激光测距模块，这样可以同时搞三个，如果还想扩展，可以按照相同方法加入新的串口。程序完全自己写的，也是在网上没找到stm32的实现例程，淘宝卖家说只有用Arduino的程序，所以就自己写了，希望用这个模块的人都能看到。
激光测距模块tof10120基于stm32f103开发板实现
10-27
tof10120激光模块最大的优势在于测距远、操作简单，程序中仅仅需要通过单片机给模块串口发送命令字符串，模块就可以向单片机发送回距离数据。如果发送自动测距的字符串命令，则模块会按照一定频率自动回送数据，相关物理量都可以通过命令字符串设置。仅需要串口就可以实现。
TOF10120规格书
01-29
TOF10120测距传感器提供了精确和可重复的远距离测量用于高速自动对焦（AF）.创新的TOF time-of-flight技术使该传感器性能独立于目标物体的反射率 .
近距离测距解决方案-TOF
硬件大熊
11-20 994
在近距离测距方案中，除去微波雷达、PIR、红外对光管、超声波之外，还有一种TOF（Time of Flight）方案，TOF原理：发射940nm红外光，当光从物体上反射回传感器后，根据光的发射与反射的时间差计算出传感器与测量物体之间的距离。该方案在精准测距的应用中优势明显，以ND03A为例，测量距离2cm-3m，在2-30cm范围，室内精度±10mm，在＞30cm范围，室内精度±4%，且由于器件体...
【STM32训练—TOF激光测距模块】第一篇、STM32驱动TOF10120测量距离
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大屁桃的博客
06-02 2万+
STM32调试TOF10120激光测距
3D视觉-ToF测量法（Time of Flight）
qq_20660115的博客
12-31 2093
测量法又被称作飞光时间测量法，是通过给目标连续发射激光脉冲，然后用传感器接收在被测平面上反射回来的光脉冲，通过计算光脉冲的飞行往返时间来计算得到确切的目标物距离。它由一个发射二极管、接收二极管、调制模块，解调模块、处理器几部分组成。调制模块负责调制发射的红外调制波，通过发射二极管将信号发射出去。系统比较区别在于，测量范围不是一个点，它是一个面，因此，接收模块变成了点阵的光敏传感器，通常使用的是。在传感器前面、和发射二极管前面多了光学镜片，一个是为了红外波的辐射范围、一个是为了滤除。
激光测距模块TOF250#[实操详解]
最新发布
bing_feilong的博客
08-06 1087
#实操详解# 根据TOF250的实际连接，对寄存器的设置按实际需求进行修改。
2020-5-25 吴恩达-改善深层NN-w1 深度学习的实用层面(1.12 梯度的数值逼近（使用双边误差）--实现梯度检验需要)
weixin_42555985的博客
06-22 526
1.视频网站：mooc慕课https://mooc.study.163.com/university/deeplearning_ai#/c 2.详细笔记网站(中文)：http://www.ai-start.com/dl2017/ 3.github课件+作业+答案：https://github.com/stormstone/deeplearning.ai 1.12 梯度的数值逼近 Numerical approximation of gradients 在实施反向传播backprop时，有一个测试叫做梯度检验
UWB芯片DW3000的单边双向测距法在嵌入式系统中的应用
CyberBytezZ的博客
09-13 341
近年来，随着无线通信技术的不断发展，超宽带（UWB）技术作为一种高精度、低功耗的无线通信技术受到了广泛关注。UWB芯片DW3000是一款集成了UWB通信功能的芯片，其在嵌入式系统中具有广泛的应用前景。UWB芯片DW3000是一款集成了UWB通信功能的芯片，其在嵌入式系统中具有广泛的应用前景。开发者可以根据具体需求进行参数设置和功能扩展，以实现更复UWB芯片DW3000的单边双向测距法在嵌入式系统中的应用。函数中，首先发送测距请求，然后等待接收测距响应，并获取测距结果。
一文了解TOF、三角法测距和相位测距以及FMCW激光雷达测距原理
3D视觉工坊
07-08 1万+
来源：光学追光者激光雷达根据原理可以分为TOF（飞行时间），三角法测距和相位测距三种方式。三角法测距为三角测距法是利用相似三角形本地可以测得透镜中心和照射到CMOS/CCD上的距离，就可以得到物距，本地的分辨率l决定了探测物体的分辨率。因此当物距越大，探测精度越低。因此该方法测距较短且需要大面积的光电探测器。TOF为目前大多数的自动驾驶采用的雷达方案，通过发射脉冲激光，计算脉冲激光经过目标并反射回...
在上面提到的内容中双边双向测距（DS-TWR）是什么
06-05
我们正在讨论双边双向测距（DS-TWR）的定义和原理。根据用户提供的引用，DS-TWR是双向双向测距的延伸，使用两个往返时间测量来组合得到飞行时间结果，即使有较长的响应延迟也能减少误差。下面我将系统地解释DS-TWR的...
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