前回はRFIDリーダで取得できる位相について見てきました。約16cm動かすと位相が一周するのがわかりました。しかしこれだけでは距離を正確に測ることができません。位相が何週したかがわからなければならないからです。
そこでMF-PDOAという手法があります。これは異なる周波数で位相を測り、その差分で距離を想定するやり方です。具体的には異なる周波数 f1 と f2 で位相を測った場合、
Φ2 - Φ1 = (4π・d f2 / c) mod 2π - (4π・d f1 / c) mod 2π = 4πd(f1 - f2)/c
となって(何週分かはどちらも同じと仮定した場合)、これを d について解くと、
d = c/4π・ΔΦ / Δf
となります。横軸に周波数、縦軸に位相で測定値をプロットした場合、直線となってその傾きから距離が求められるということになります。
まじすか?ということで実際に計測してみます。
測定風景は写真撮り忘れました。左が周波数(MHz)で値が位相(rad)になります。位相は複数回測定した平均値で、-πからπに収まるように補正しています。
これを横軸周波数、縦軸位相でプロットするとこうなりました。いい感じに直線になってますね。この直線の傾きから距離が計算できるということになります。実際に計算してみました。
100cm のタグ 計算値 18.623m
200cm のタグ 計算値 14.447m
300cm のタグ 計算値 28.542m
んー・・・ これは・・・ 何か間違えてる?
Geminiちゃんに聞くと、実際はアンテナの長さとかも含まれるからじゃね?あとマルチパスの影響もあるだし。みたいなこと言ってました。まぁ室内で測定してるしマルチパスはありそうだよなー、でも現場で使うにはマルチパス絶対あるだろうしなー、ということでもう少し探ってみたいと思います。