[實用新型]基于多頻漏泄通訊技術的巷道內運動物體位移定位系統

有效

• 申請號: 201320252537.8
• 申請日: 2013-05-11
• 公開（公告）號: CN203275650U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 童建偉
• 申請（專利權）人: 童建偉
• 主分類號: G01S11/04
• 分類號: G01S11/04
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本實用新型涉及位移傳感定位領域，尤其是一種基于多頻漏泄通訊技術的位移傳感定位系統。

背景技術

目前，傳統的封閉巷道位置定位系統絕大部分采用在定位線路上，各個定位點安裝射頻讀卡器，移動目標攜帶射頻標示卡，在讀卡器信號范圍內進行門禁式定位，此類定位技術需要大量安裝讀卡器，工作量大，后期的維護工作量大，系統故障率高，覆蓋區域有限，盲區多。中國專利CN202614244U公開了一種基于漏泄通訊電纜射頻通訊技術的位移傳感定位系統及方法，該技術采用往返兩根漏泄通訊電纜利用信號往返飛行時間測定距離實現定位。該技術雖能實現全程精確定位，但對移動站自身的晶振和電氣性能要求高，成本較高，短程信號飛行時間短，定位精度保障難度大。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種基于多頻漏泄通訊技術的巷道內運動物體位移定位系統，其無需在定位線路上安裝讀卡器、優于傳統讀卡器門禁定位方式，又異于用往返兩根漏泄通訊纜，利用飛行時間實現定位的技術，結構簡單、系統穩定性強、定位精度高。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：基于多頻漏泄通訊技術的巷道內運動物體位移定位系統，包括與上位機通訊的若干個基站和若干個移動站，所述基站與漏泄通訊電纜L聯通，并向漏泄通訊電纜L收發多頻連續波信號；所述移動站沿漏泄通訊電纜L移動，并通過射頻與漏泄通訊電纜L和基站通訊。

所述基站內設置數據處理芯片、多頻連續波射頻收發模塊及鑒相器，三者交互連接，所述基站的多頻連續波射頻收發模塊與漏泄通訊電纜L聯通，向漏泄通訊電纜L收發多頻連續波信號；所述移動站內設置多頻連續波射頻收發模塊、鑒相器、數據處理芯片，三者交互連接，移動站沿漏泄通訊電纜L移動，通過其多頻連續波射頻收發模塊與漏泄通訊電纜L和基站通訊，并通過鑒相器測定多頻信號的相位值及相位差，通過計算對移動站的位移定位。

本實用新型的定位方法，包括以下步驟：

1）、通過基站向漏泄通訊電纜L發送連續波多頻射頻信號，主頻為f1、輔頻為f2；設f1、f2的初始相位相同為零,?其中：輔頻的頻率為f2=k*f1，k為小于1的系數；

2）、在沿漏泄通訊電纜L的一個定位點，移動站偵聽接收射頻信號f1、f2，并經過鑒相器測出f1、f2到達定移動站定位點時其與各自初始相位0的相位差為Δφ1和Δφ2；

3）、設定每經過一個整波長周期，主頻f1和輔頻f2之間因頻率差異都會產生固定的同步相位延遲差為Δφ0，當信號經過N個波長整周期后到達定位點處，其兩個信號同步相位累計延遲差值Δφ=Δφ0*N；

4）、移動站通過測算定位點處兩個信號的相位累計延遲差和每個周期的相位延遲差，計算Δφ/Δφ0，得到f1信號由基站到移動站經過了N個整周期；

5）、設在定位點處f1信號相位值與初始相位0的差值為該信號的相位差Δφ1；移動站在最末第N+1個不足整周期內，其f1信號相位差值Δφ1與2π的比值，與周期內距離成正比；移動站測得最末部一個不足整周期的定位點處f1相位差Δφ1，得到末端分周期ΔN=Δφ1/2π；

6）、移動站通過其鑒相器和數據處理芯片測算出移動站與基站之間的精確距離f1波長*（N+ΔN)，并通過射頻信號將身份信息和位置信息發送至漏泄通訊電纜和基站，實現巷道內系統對移動站的位移定位。

由上述技術方案可知：本實用新型較讀卡器的定位方式有明顯的優勢，能實現全線平滑實時定位，并完全免除了讀卡器的安裝，簡化了系統，減少了安裝工作量和后期維護工作量，提高了系統的穩定性。與CN202614244U公開的技術方案相比，本實用新型結構更簡單、系統穩定性強、定位精度更高、更方便、成本更低。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統結構示意圖；

圖2為基站向漏泄通訊電纜L發送主頻f1信號波形與相位差示意圖；

圖3為基站向漏泄通訊電纜L發送輔頻f2信號波形與相位差示意圖；

圖4為主頻f1和輔頻f2每一個整周期兩者相位延遲差Δφ0示意圖。

具體實施方式