[發明專利]基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位系統和方法

無效

• 申請號: 201310590745.3
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103582121A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京東方聯星科技有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 王鍵

1.一種基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位方法，其特征在于，通過安裝在建筑物內部或外部的電文轉發設備進行室內定位；所述電文轉發設備發射虛擬北斗衛星導航信號，虛擬北斗衛星導航信號的信號結構與北斗導航衛星信號的信號結構相一致，包括占用相同的工作頻點、采用相同的多址方式、調制方式、相同的擴頻碼和電文結構，包括以下步驟：

1）根據定位精度需求，在室內定位的覆蓋區域內布設多個電文轉發設備，組網原理類似于移動通信的蜂窩系統，每個電文轉發設備相當于一個基站，覆蓋一個區域，具有唯一的ID標識，ID與電文轉發設備覆蓋的區域相對應；

2）完成對電文轉發設備的設置，包括設定每個電文轉發設備對應的偽衛星號、偽隨機碼、發射功率，并編輯由電文轉發設備播發的導航電文內容；

3）通過所述電文轉發設備產生虛擬北斗衛星導航信號，將電文內容以類似北斗導航衛星射頻信號的方式調制并發射；

4）進入所述電文轉發設備覆蓋范圍內的移動終端接收和處理所述虛擬北斗衛星導航信號，最終得到所述移動終端的室內位置信息。

2.根據權利要求1所述的基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位方法，其特征在于，所述虛擬北斗衛星導航信號由載波、測距碼、導航電文三個層次的內容組成，所述載波頻率為北斗衛星B1頻點（1561.098MHz），測距碼為I支路普通測距碼（C碼），導航電文為I支路D1（50b/s）導航電文。

3.根據權利要求2所述的基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位方法，其特征在于，所述虛擬北斗衛星導航信號的測距碼為碼長2046的戈爾德碼，由兩個11級m序列G1(t)和G2(t)模二加產生平衡GOLD碼截短(截短1bit)生成2046bit測距碼。

4.根據權利要求2所述的基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位方法，其特征在于，所述導航電文在原有北斗導航電文D1碼的子幀層進行調整，每個子幀由10個字組成，共包含300bit，歷時6s發送完畢；每個字由30bit組成，歷時0.6s；每個字由導航電文數據及校驗碼兩部分組成，其中每個子幀第一個字前15bit信息不參與校驗，后11bit信息采用BCH（15,11,1）方式進行糾錯校驗，只含一組BCH碼，信息位共有26bit；其它9個字均采用BCH（15,11,1）加交織方式進行糾錯編碼，每個字30bit含兩組BCH碼，信息位共有22bit。

5.根據權利要求4所述的基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位方法，其特征在于，所述導航電文內容包括但不限于時間、經度、緯度、高度、樓層號、設備ID、服務器IP地址和端口號，信息結構及校驗方式與占用的北斗頻點上固有報文保持一致。

6.根據權利要求1至5之一所述的基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位方法，其特征在于，所述虛擬北斗衛星導航信號的信號結構不限于與現有的北斗導航衛星所發射的信號結構相一致，頻率、調制方式、多址方式、電文結構也可以與未來的北斗導航衛星信號或其它導航衛星信號一致。

7.一種基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位系統，其特征在于，包括控制段、空間段和用戶段，所述控制段包括服務器和無線通信模塊，所述服務器通過無線通信模塊與空間段對接，用于配置空間段和監控空間段的工作狀態，并生成由空間段向用戶段播發的導航電文內容；所述空間段包括多個產生虛擬北斗衛星導航信號的電文轉發設備，用于將電文內容以類似北斗導航衛星射頻信號的方式調制并發射，所述電文轉發設備組網原理類似于移動通信的蜂窩系統，每個電文轉發設備相當于一個基站，覆蓋一個區域，具有唯一的ID標識，ID與電文轉發設備覆蓋的區域相對應；所述用戶段包括移動的手持終端或車載終端，通過互聯網或無線公網與服務器相連，并接收和處理空間段發射的虛擬北斗衛星導航信號，最終得到所需的室內位置信息。

8.根據權利要求7所述的基于虛擬北斗衛星導航信號的室內定位系統，其特征在于，所述電文轉發設備包括基帶單元、射頻單元、無線通信天線和電文發射天線，所述基帶單元包括通過總線相互連接的處理器和信號處理單元，所述射頻單元包括依次連接的上變頻單元、放大單元和濾波單元，信號處理單元的輸出端連接上變頻單元的輸入端，處理器連接所述無線通信天線，濾波單元連接所述電文發射天線。