一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，它包括主控中心，主控中心與接收終端通過電纜通信，接收終端與移動終端連接；所述主控中心包括授時模塊和微處理器，授時模塊向接收終端發(fā)送統(tǒng)一的時鐘，微處理器對移動終端到達時間信息進行解算，得出移動終端的位置信息；本實用新型與原有的RSSI實時定位系統(tǒng)相比，測量精度高，測量范圍廣，適配協(xié)議優(yōu)，抗干擾性強。
【專利說明】一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實時定位系統(tǒng)，尤其涉及一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]Chirp信號時間帶寬積較大，上升頻信號與下降頻信號相互正交，在雷達定位、無線通信等領域得到廣泛應用。
[0003]在實際信號調制過程中，一般利用SAW器件(聲表面波濾波器)，通過激勵脈沖觸發(fā)出具有脈沖特性的CSS信號，這些信號在信道中傳輸，并被接收端收到后，經過濾波器處理，獲取脈沖壓縮。由于接收端檢測到的脈沖壓縮信號中的噪音成分，解擴時已經在時域上被匹配濾波器展寬削弱或濾掉，這樣就等于把寬帶干擾轉變成窄帶干擾，且因有用脈沖幅值很大，很容易被檢測到脈沖。由于接收端可以運用脈沖壓縮技術直接捕獲高能量、高幅值脈沖，且抗頻率偏移特性較好，實際通訊過程中能夠不需要頻率同步或者時間同步；這種檢測時間精準的特性，為精確的距離測量提供了保證。在測距與定位系統(tǒng)中，接收機總是能夠準確而快速的檢測到脈沖到達的時間。
[0004]目前定位方法基本上都是RSSI方法，還都是RSSI方法會由于空間環(huán)境結構的變化而產生較大誤差；RSSI方法進行定位時，極易受到外界干擾。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，它具有有效提高實時定位系統(tǒng)的測量范圍與定位精度的優(yōu)點。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，它包括主控中心，主控中心與接收終端通過電纜通信，接收終端與移動終端連接；所述主控中心包括授時模塊和微處理器，授時模塊向接收終端發(fā)送統(tǒng)一的時鐘，微處理器對移動終端到達時間信息進行解算，得出移動終端的位置信息；
[0008]所述移動終端包括Chirp擴頻信號生成模塊，Chirp擴頻信號生成模塊與控制模塊連接，控制模塊與直接數字頻率合成器連接，所述直接數字頻率合成器與混頻器連接；
[0009]所述接收終端包括射頻模塊和時鐘模塊，射頻模塊還與解調模塊連接；所述時鐘模塊還與解調模塊連接。
[0010]所述接收終端還與供電模塊連接，供電模塊用于對接收終端的供電。
[0011]所述射頻模塊包括信號濾波模塊和信號放大模塊。
[0012]所述解調模塊包括匹配濾波模塊和信號提取模塊。
[0013]本實用新型的有益效果:
[0014](I)測量精度高；RSSI方法會由于空間環(huán)境結構的變化而產生較大誤差；而055為測量接收信號的到達時間，相比于RSSI，受空間環(huán)境結構影響相對較小。[0015](2)測量范圍廣；CSS系統(tǒng)在采用功率放大器及合適的天線后，可達到千米級范圍；而RSSI方式一般為百米級，且需經過復雜的現場校正，靈活性較差。
[0016](3)適配協(xié)議優(yōu)；CSS更適合無線定位，而RSSI協(xié)議棧適合小數據量的工業(yè)通訊。
[0017](4)抗干擾性強；CSS解調時可獲得較高的處理增益而有效提高信噪比。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖；
[0019]圖2為本實用新型的移動終端的系統(tǒng)框圖；
[0020]圖3為本實用新型接收終端的系統(tǒng)框圖。
[0021]其中，1.主控中心，2.接收終端，3.移動終端，4.射頻模塊，5.解調模塊，6.時鐘模塊，7.信號濾波模塊，8.信號放大模塊，9.匹配濾波模塊，10.提取模塊，11.控制模塊，12.直接數字頻率合成器，13.混頻器，14.CSS調制模塊，15.Chirp擴頻信號生成模塊。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0023]一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，它包括主控中心1，主控中心I與接收終端2通過電纜通信，接收終端2接收移動終端3上傳的Chirp信號；所述主控中心I包括授時模塊和微處理器，授時模塊向接收終端2發(fā)送統(tǒng)一的時鐘，微處理器對移動終端3到達時間信息進行解算，得出移動終端3的位置信息；
[0024]所述移動終端3包括Chirp擴頻信號生成模塊15，Chirp擴頻信號生成模塊15與控制模塊11連接，控制模塊11與直接數字頻率合成器12連接，控制模塊11控制直接數字頻率合成器12將Chirp擴頻信號變成低頻段Chirp信號，并送入混頻器13將其變頻為射頻頻段，并送入CSS調制模塊14進行處理，然后將處理后的Chirp信號送入接收終端2 ；
[0025]所述接收終端2包括射頻模塊4和時鐘模塊6，射頻模塊4還與解調模塊5連接；射頻模塊4將從移動終端3接收到的Chirp信號進行濾波和放大，然后送入解調模塊5，解調模塊5完成對接收信號的匹配濾波和數據解調與到達時刻的提取，以得出移動終端3的ID信息與到達時刻的信息，并將該信息送入主控中心I ;所述時鐘模塊6還與解調模塊5連接，時鐘模塊6用于接收主控中心I的授時模塊發(fā)出的時鐘，并對接收信號進行時鐘標定。
[0026]所述接收終端2還與供電模塊連接，供電模塊用于對接收終端2的供電。
[0027]所述射頻模塊4包括信號濾波模塊7和信號放大模塊8。
[0028]所述解調模塊5包括匹配濾波模塊9和提取模塊10。
[0029]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【權利要求】
1.一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，其特征是，它包括主控中心，主控中心與接收終端通過電纜通信，接收終端與移動終端連接；所述主控中心包括授時模塊和微處理器，授時模塊向接收終端發(fā)送統(tǒng)一的時鐘，微處理器對移動終端到達時間信息進行解算，得出移動終端的位置信息； 所述移動終端包括Chirp擴頻信號生成模塊，Chirp擴頻信號生成模塊與控制模塊連接，控制模塊與直接數字頻率合成器連接，所述直接數字頻率合成器與混頻器連接； 所述接收終端包括射頻模塊和時鐘模塊，射頻模塊還與解調模塊連接；所述時鐘模塊還與解調模塊連接。
2.如權利要求1所述一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，其特征是，所述接收終端還與供電模塊連接，供電模塊用于對接收終端的供電。
3.如權利要求1所述一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，其特征是，所述射頻模塊包括信號濾波模塊和信號放大模塊。
4.如權利要求1所述一種基于Chirp擴頻超寬帶信號的實時定位系統(tǒng)，其特征是，所述解調模塊包括匹配濾波模塊和信號提取模塊。
【文檔編號】H04B17/00GK203482403SQ201320587443
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權日:2013年9月22日
【發(fā)明者】宋偉寧, 張延波, 徐文青, 周銳, 史同利 申請人:山東金睛銳達電子科技有限公司