[發明專利]一種多核無線復合定位裝置

在審

• 申請號: 201410696270.0
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104407322A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 柳凌峰
• 申請（專利權）人: 杭州優體科技有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術領域

本發明涉及一種多核無線復合定位裝置。?

背景技術

無線定位技術，一般包括三角定位與指紋定位技術。基于無線廣播信號的接收端主動定位設備的流程如下：?

1.若干個無線信號發射裝置部署在定位區域中，每個發射裝置采用單核工作方式，持續向外部發射符合無線通信協議的單一廣播信號。?

2.接收設備通過測量各個無線信號發射裝置廣播信號的接收信號強度(RSSI)，采用傳統的三角定位與指紋定位方法進行位置估計。?

目前，用于定位的無線信號發射裝置，大多采用傳統的硬件架構，例如，采用全向天線，全工作模式等。由于無線信號傳播天生的不穩定性，導致了目前的架構無法有效地控制發射信號的穩定性，進而影響了定位計算的準確性。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供多核無線復合定位裝置，解決現有無線定位技術存在的穩定性差，定位計算的準確性差等缺陷。?

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種多核無線復合定位裝置，包括至少兩個相互獨立的無線信號發射單元、對各個無線信號發射單元實現供電、控制、數據通信的控制模塊，所述無線信號發射單元包括用于無線信號發射與核心控制的核心模塊、與核心模塊相連用于調理來自核?心模塊無線信號的微波電路、與微波電路相連用于發射信號的天線，每個無線信號發射單元均可獨立地發射無線信號用于定位，當接收設備接收無線信號，計算其與無線信號發射單元的相對位置時，包含距離與角度，所有的無線信號發射單元均以同一個位置參考點與參考方向作為自身的位置與方位，該位置參考點與參考方向為基于裝載無線信號發射單元的多核定位裝置外部結構和各無線信號發射單元的天線分布，接收設備相對于各個無線信號發射單元均采用同一個參考相對位置。?

優選的，無線信號發射單元在接收設備內通過以下步驟實現信號分辨：?

1)無線信號報文，在報文中寫入對應無線信號發射單元的裝置識別號ID、單元識別號ID、額定發射功率、發射頻段Freq、鏈路質量信息LQI、冗余校驗碼CRC，裝置識別號ID用于區分來自不同無線信號發射單元發射的信號，單元識別號ID用于區分不同無線信號發射單元發射的信號，冗余校驗碼CRC用于校驗廣播信號，長度依據信號有效數據長度確定；?

2)通過無線信號報文，作為通用信號向量識別方法；?

3)通過數據庫索引并根據裝置識別號ID獲取其他信息。?

能實現不同無線信號發射單元的信號在接收設備中的分辨。?

優選的，無線信號發射單元在同一個位置點向接收設備發射多個無線信號，從而提取出一個維數大于2的高維信號向量，所述高維信號向量可以通過空間高維信號向量生成方法、頻率高維信號向量生成方法、時間高維信號向量生成方法生成，提高現有的基于單一信號的定位方法中信號的數量，增加信號冗余?度，從而提高定位性能。?

優選的，空間高維信號向量生成方法通過對天線進行空間上的差異化分布，包括距離差異、極化差異、方向增益差異,距離差異為無線信號發射單元在水平或垂直方向相對于接收設備的距離不同，極化差異為各無線信號發射單元天線的極化方向不同，方向增益差異為通過采用定向天線或添加隔離裝置，形成移動網絡基站的扇區劃分方法，通過在空間上對各無線信號發射單元的天線進行空間上的差異化分布形成各無線信號發射單元發射信號到達同一定位位置時強度不同，從而形成高維信號向量，發射的信號在傳播中的變化也會不同，從而形成接收設備上各接收信號強度的差異，對于不同方向，各無線信號發射單元天線的輻射增益不同，從而在不同的位置形成接收信號強度的差異。?

優選的，頻率高維信號向量生成方法是各無線信號發射單元發射頻率不相同的信號，利用信號在空間中傳播損耗的差異，以及受多徑影響的差異，實現不同信號到達同一位置時的強度不同，各無線信號發射單元發射頻率選擇需采用與接收設備相兼容的通信協議標準。?

優選的，所述時間高維信號向量生成方法是通過天線的空間分布差異，形成各無線信號發射單元信號到達接收設備的距離差異，進而形成信號傳播時間的差異，形成高維信號向量，所述天線的空間分布差異包括距離差異、方向增益差異，能適應TOA定位或TDOA定位。?

優選的，所述高維信號向量生產方法可以同時對各無線信號發射單元的空間分布、天線朝向、發射信號頻率進行綜合設置，進一步提高接收信號的維度。?

優選的，高維信號向量通過單一裝置的復合定位或多裝置的復合定位實現復合定位：?

單一裝置的復合定位通過三角定位原則和指紋定位原則實現復合定位；?