[發明專利]一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統及方法

有效

• 申請號: 201710717833.3
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107526059B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 陳祝明;王毅;鄧術芬;徐聰;李維銘
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06;G01S5/00;G01S5/02;H04W64/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 郭受剛

1.一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統，包括N個待定位標簽和M個收基站，N為不小于1的自然數，M為不小于3的自然數，M個收基站不共線，所述收基站與發基站間采用有線方式相連傳輸信號；其特征在于，所述待定位標簽用于向收基站發射LFMCW信號、從發基站接收LFMCW信號并解算定位位置；所述收基站用于接收待定位標簽發射的LFMCW信號并進行處理后轉發給發基站；所述發基站用于向待定位標簽轉發各收基站轉發過來的信號，并向收基站提供參考信號；每個收基站與發基站構成一個LFMCW信號差頻轉發器。

2.根據權利要求1所述的一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統，其特征在于，所述收基站與發基站間采用電視電纜相連。

3.根據權利要求1所述的一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統，其特征在于，所述待定位標簽包括標簽處理模塊、LFMCW產生模塊、功分器A、放大器A1、發天線A、收天線A、混頻器A、放大器A2和低通濾波器A；所述標簽處理模塊包括DSP模塊和A/D模塊；所述DSP模塊、LFMCW產生模塊、功分器A、放大器A1、發天線A依次相連；所述收天線A、混頻器A、放大器A2、低通濾波器A、A/D模塊、DSP模塊依次相連；所述DSP模塊用于控制LFMCW產生模塊產生的LFMCW信號以及根據A/D模塊發送的信號進行信號處理與解算，得到標簽的位置信息；所述功分器A還與混頻器A相連，使LFMCW產生模塊產生的LFMCW信號經功分器A分為兩路，一路發送給混頻器A作本振，另一路經放大器A1放大后經發天線A發射。

4.根據權利要求3所述的一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統，其特征在于，所述標簽處理模塊還包括：

配置接口模塊，用于配置標簽定位所需的系統參數；

顯示器模塊，用于顯示DSP模塊得到的標簽的位置信息；

所述配置接口模塊和顯示器模塊均與數字信號處理器模塊相連。

5.根據權利要求1至4任一所述的一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統，其特征在于，所述收基站包括收天線B、混頻器B、低通濾波器B、放大器B、頻率綜合器B、帶通濾波器B1和帶通濾波器B0，其中收天線B、混頻器B、低通濾波器B、放大器B、帶通濾波器B1依次相連，帶通濾波器B0的輸出端與頻率綜合器B相連接，頻率綜合器B的輸出端還與混頻器B相連，帶通濾波器B1的輸出端和帶通濾波器B0的輸入端均通過有線方式連接發基站；收基站接收到標簽發送的LFMCW信號后，信號流向依次為收天線B、混頻器B、放大器B、帶通濾波器B1，將LFMCW信號轉換與發基站和收基站之間的有線網絡匹配的信號流向發基站；所述帶通濾波器B0接收發基站的參考信號并輸入到頻率綜合器B，頻率綜合器B根據接收的參考信號產生混頻器B所需的本振信號發送給混頻器B。

6.根據權利要求1至4任一所述的一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統，其特征在于，所述發基站包括合成器C、放大器C、發天線C、振蕩器C、頻率綜合器C、帶通濾波器C0和M個信號接收單元，每路信號接收單元均包括帶通濾波器C和混頻器C；

每路信號接收單元接收一路收基站發送至的信號，所有信號接收單元接收的信號均依次經帶通濾波器C濾波、混頻器C變頻為不同載頻的LFMCW信號后送入合成器C，合成器C將所有LFMCW信號合成為一路信號，經過放大器C放大之后由發天線C發射至室內空間；

所述振蕩器C、頻率綜合器C、帶通濾波器C0依次相連，帶通濾波器C0通過有線方式連接收基站，頻率綜合器C還與所有信號接收單元中的混頻器C相連，為混頻器C提供本振信號；

頻率綜合器C同時還產生與發基站和收基站之間的有線網絡匹配的參考信號，參考信號經帶通濾波器C0后由有線網絡傳輸至各收基站。

7.根據權利要求1至4任一所述的一種基站轉發式線性調頻連續波室內定位系統，其特征在于，所述參考信號為單頻，其頻率與各收基站輸出的信號頻率范圍均不相同。