[發明專利]一種超寬帶定位的TOA估計方法及電路總成

有效

• 申請號: 201310065362.4
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103118428A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李冀
• 申請（專利權）人: 無錫優辰電子信息科技有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04B1/7163;H04B17/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 胡定華

1.一種超寬帶定位的TOA估計方法，包括如下步驟：

步驟A，接收到的脈沖超寬帶信號在能量積分之后觸發生成矩形脈沖信號；

步驟B，矩形脈沖信號經RC積分電路生成RC充放電波形信號；

步驟C，A/D轉換器對輸出的RC充放電波形信號進行數字化并送入數字信號處理器；

步驟D，進行TOA粗估計，數字信號處理器對A/D轉換器輸出的數字化的信號進行處理，得到RC電路起始充電時間的估計位置；

步驟E，進行TOA細估計，根據充電電壓與充電時間的關系獲得精確的RC電路充電起始時間，該時間即為精確的TOA估計。

2.根據權利要求1所述的超寬帶定位的TOA估計方法，其特征在于，所述步驟A具體為：設定比較器門限值，該門限值應能在較寬的信噪比范圍上取得較好的性能，從而保證提取直達脈沖位置信息的準確性；

在設定的門限下，能量積分輸出的信號經比較器及脈沖延展電路得到寬度較寬的矩形脈沖信號。

3.根據權利要求1或2所述的超寬帶定位的TOA估計方法，其特征在于，所述步驟B具體為：在矩形脈沖信號的上升沿到來時開始對RC積分電路的電容進行充電，在矩形脈沖信號的下降沿到來時電容結束充電并開始放電，輸出RC充放電波形信號，RC電路的起始充電時間保留了矩形脈沖信號的上升沿位置信息，從而通過估計RC電路的起始充電時間可以估計直達脈沖信號到達的位置。

4.根據權利要求3所述的超寬帶定位的TOA估計方法，其特征在于，所述步驟D具體為：數字波形信號從零值變化為非零值的位置包含RC電路充電的起始位置信息，對采樣得到的數據進行處理得到RC電路起始充電時間的估計位置，該估計位置的準確性取決于A/D轉換器的采樣速率。

5.根據權利要求4所述的超寬帶定位的TOA估計方法，其特征在于，所述步驟E具體為：根據充電電壓與充電時間的關系，由RC電路起始充電時間估計位置處的電壓值獲得精確的RC電路充電起始時間，該時間即為精確的直達脈沖信號的TOA估計。

6.一種實現權利要求1~5任一項所述的超寬帶定位的TOA估計方法的電路總成，該電路總成包括順序連接的能量檢測電路、A/D轉換器和數字信號處理器，其特征在于，在能量檢測電路和A/D轉換器之間還設有首達脈沖位置信息提取電路和RC積分電路，所述首達脈沖位置信息提取電路包括比較器和脈沖延展電路，能量檢測電路接收到脈沖超寬帶信號后順序經過比較器和脈沖延展電路得到寬度較寬的矩形脈沖信號，該矩形脈沖信號經RC積分電路后輸出RC充放電波形信號至A/D轉換器。

7.根據權利要求6所述的電路總成，其特征在于，所述RC積分電路和A/D轉換器之間還設置有采樣保持電路。