老Z先生的博客

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。

辅助全球导航卫星系统（Assisted GNSS，简称AGNSS）是一种通过额外数据支持提高GNSS接收机性能的技术。AGNSS的一个广为人知的功能是加速首次定位时间（Time to First Fix，TTFF）。然而，AGNSS的作用远不仅于此，其在定位精度、信号接收能力以及功耗管理等方面也具有显著优势。虽然加快首次定位时间是AGNSS的一大特点，但它的作用远不止于此，AGNSS在提升定位精度、弱信号环境中的性能、降低功耗以及支持多场景应用方面都有重要作用。

在BLE底层的调制技术中使用了GFSK技术，为了比避免连续过长的0或者1序列导致接收器同步失锁，在BLE底层加入了白化技术来解决该问题。如下图所示，在BLE发送数据的最后一步流程是进行白化处理（whitening），接收数据的第一步也是解白化数据处理。当然白化也可以与简单的加密过程与解密过程等价。

经纬度是一套球面的坐标系统，纬度是指球面任意一点与球心连线与赤道面的夹角，范围在-90°~90°，赤道面以北成为北纬（一般使用正数表示），赤道面以南成为南纬（一般使用负数表示）。经度是指地球面上一点与两极的连线与0度经线所在平面的夹角，范围-180~+180（负东经，正西经）。经纬度示意图对于经纬度使用单精度float存储传输，分辨率误差随所在地的经纬度增加而增加，当经纬度大于130°后存储误最大的存储误差约为1.7米。对于普通GNSS测量误差一般10米数量级，此时使用单精度float后对总的误差影响不大。

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。

卫星定位的基本原理是通过接收4颗卫星然后得到3组距离差，通过计算3组双曲线（对于3维是双曲面）相的交点解算得到唯一的坐标。

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。

在使用普通GPS或者北斗定位时定位精度一般10米左右，若使用了双频GNSS这时定位精度可以达到1~3米，当使用RTK这类差分GNSS时定位精度可达到10厘米量级。协议而RTCM是用于差分GNSS传输差分数据的通信通信协议。

通过对两个设备的时钟误差建模，对单边测距的误差进行了深入的分析，总体上来说单边TOF的测量主要误差是由设备之间的相对误差影响，设备的绝对时钟偏差并不会对单边TOF结果产生较大的误差。