專利名稱：一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線信號定位領域，尤其涉及一種基于多天線的無線信號方向定位系統(tǒng)。
背景技術：
目前無線信號方向定位系統(tǒng)一般都只有一個信號采用通路，分時采集不同方向上的無線信號，再對不同方向上的信號強度、信噪比等指標進行分析，最終計算出來無線信號的方向。目前這種設計方案的好處是模擬通路一致性非常好，但由于是不同方向上的無線信號是分時進行采集處理的，因此采集的數(shù)據(jù)會受到大氣波動的影響，每次采集到的信號強度和信號質(zhì)量也會存在一定的波動，對最終的方向定位產(chǎn)生影響。本實用新型主要采用對多方向上的無線信號同步采集的方案，以此來避免受到大氣波動的影響，本實用新型要實現(xiàn)多方向同步采集需要解決下面三個問題:多個模擬通路的一致性要好；多個方向上的信號在時間上嚴格同步采集，這樣才能保證多個方向上采集到的信號強度和信號質(zhì)量的一致性，還有就是多路信號同時采集就需要有大量的數(shù)據(jù)同時處理和傳輸。本實用新型對以上三個問題都做了詳細的解決方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述背景技術中所提到的問題，提供了一種基于多天線的無線信號方向定位系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括多路無線信號采樣單元、采樣數(shù)據(jù)分流處理單元、矢量運算疊加處理單元以及與所述無線信號采樣單元設置路數(shù)相同的DSP處理器單元，所述每一路無線信號采樣單元均連接通過所述采樣數(shù)據(jù)分流處理單元與一 DSP處理器單元對應電性連接，所述多路DSP處理單元與所述矢量運算疊加處理單元連接。進一步地，所述無線信號采樣單元包括依次串行通信連接的獨立天線、射頻模擬通路以及A/D轉(zhuǎn)換器。進一步地，所述定位系統(tǒng)還設置有同步時鐘生成單元，每一路所述無線信號采樣單元中的A/D轉(zhuǎn)換器以及采樣數(shù)據(jù)分流處理單元均與所述同步時鐘生成單元電性連接。進一步地，所述同步時鐘生成單元中設置有一個高性能時鐘芯片。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果如下:1、對多方向的無線信號進行同步采集，本實用新型中每一路無線信號采樣單元之間完全獨立設置，因而多路無線信號采樣單元實現(xiàn)了對多方向上的無線信號進行同步采集，采樣的多路無線信號依次通過采樣數(shù)據(jù)分流處理單元、對應的DSP處理器單元進行處理后，將信號輸送到矢量運算疊加單元對每一路的無線信號矢量方向進行疊加處理，得到最終的目標無線信號的方向，因而避免了現(xiàn)有技術中采用一路無線信號采樣通路時采樣數(shù)據(jù)受大氣波動影響的問題。2、多個方向上采集到的無線信號強度和信號質(zhì)量實現(xiàn)了一致性，本實用新型設置有同步時鐘生成單元，其與每一路無線信號采樣單元中的A/D轉(zhuǎn)換器、采樣數(shù)據(jù)分流處理單元均電性連接，并且本實用新型的同步時鐘生成單元設置有一個高性能時鐘芯片，從而保障輸出多路時鐘信號為相位差為零的同源時鐘，用于提供給A/D轉(zhuǎn)換器、采樣數(shù)據(jù)分流處理單元作為系統(tǒng)采樣時鐘。3、實現(xiàn)對大量信號數(shù)據(jù)的同時處理和傳輸，本實用新型從多路無線信號采樣單元采集到的無線信號數(shù)據(jù)量大，無法直接傳給矢量運算疊加處理單元(即上位機)進行處理，因而設置有數(shù)據(jù)分流處理單元對大量的無線信號進行分流處理后輸送到多路DSP處理器中進行處理，再將處理結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。結(jié)合圖1所示的一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，該定位系統(tǒng)包括多路無線信號采樣單元1、采樣數(shù)據(jù)分流處理單元2、矢量運算疊加處理單元4以及與無線信號采樣單元I設置路數(shù)相同的DSP處理器單3元，其每一路無線信號采樣單元I均連接通過采樣數(shù)據(jù)分流處理單元2與一 DSP處理器單元3對應電性連接，其多路DSP處理單元3與所述矢量運算疊加處理單元4連接。本實施例中，無線信號采樣單元I包括依次串行通信連接的獨立天線101、射頻模擬通路102以及A/D轉(zhuǎn)換器103。本實施例中，定位系統(tǒng)還設置有同步時鐘生成單元5，每一路無線信號采樣單元I中的A/D轉(zhuǎn)換器103以及采樣數(shù)據(jù)分流處理單元2均與同步時鐘生成單元5電性連接。本實施例中，同步時鐘生成單元5中設置有一個高性能時鐘芯片。結(jié)合圖1、2，本實施例中設置有四路完全獨立的無線信號采樣單元1，為了保證無線信號采樣單元I中的天線101定位方向的準確性，需要在暗室的環(huán)境下對四路無線信號采樣單元I分別校準。圖1中，為了保證無線信號采樣單元I中的四路A/D轉(zhuǎn)換器103的采樣時間的一致性，本實施例中，設置有一個高性能的時鐘芯片，可以輸出多路相位可控的時鐘，時鐘頻率是由一個高穩(wěn)時鐘源提供，并控制時鐘芯片輸出五路相位差為零的同源時鐘，分別提供給四路A/D轉(zhuǎn)換器103和采樣數(shù)據(jù)分流處理單元2作為系統(tǒng)采樣時鐘，其采樣數(shù)據(jù)分流處理單元2采用FPGA芯片。本實施例中設置有四路無線信號采樣單元1，則從A/D轉(zhuǎn)換器103得出的數(shù)據(jù)量非常大，無法直接傳輸?shù)缴衔粰C處理，因此采用FPGA芯片對大量的數(shù)據(jù)進行分流并輸送給對應的DSP處理器單元3進行信號處理后，將處理結(jié)果傳輸?shù)绞噶窟\算疊加處理單元4。該矢量運算疊加處理單元4即上位機，該上位機可以根據(jù)每個通路的計算結(jié)構(gòu)，利用矢量疊加的計算方法，對每一個通路上的無線信號矢量方向進行疊加處理，得到最終的目標無線信號的方向。本實用新型提出的一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，可以有效地避免了大氣波動對無線信號方向定位所帶來的影響，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的保護范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位系統(tǒng)包括多路無線信號采樣單元、采樣數(shù)據(jù)分流處理單元、矢量運算疊加處理單元以及與所述無線信號采樣單元設置路數(shù)相同的DSP處理器單元，所述每一路無線信號采樣單元均連接通過所述采樣數(shù)據(jù)分流處理單元與一 DSP處理器單元對應電性連接，所述多路DSP處理單元與所述矢量運算疊加處理單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，其特征在于，所述無線信號采樣單元包括依次串行通信連接的獨立天線、射頻模擬通路以及A/D轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位系統(tǒng)還設置有同步時鐘生成單元，每一路所述無線信號采樣單元中的A/D轉(zhuǎn)換器以及采樣數(shù)據(jù)分流處理單元均與所述同步時鐘生成單元電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，其特征在于，所述同步時鐘生 成單元中設置有一個時鐘芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種基于多天線同步采集無線信號的方向定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括多路無線信號采樣單元、采樣數(shù)據(jù)分流處理單元、矢量運算疊加處理單元以及與所述無線信號采樣單元設置路數(shù)相同的DSP處理器單元，所述每一路無線信號采樣單元均連接通過所述采樣數(shù)據(jù)分流處理單元與一DSP處理器單元對應電性連接，所述多路DSP處理單元與所述矢量運算疊加處理單元連接。通過本實用新型有效地避免了大氣波動對無線信號方向定位所帶來的影響。
文檔編號G01S3/02GK203164412SQ20132015883
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者劉昊, 王小偉, 楊文斌 申請人:武漢中軟通科技有限公司