[發明專利]一種信號幅值檢測裝置及方法及其到達時間修正方法

有效

• 申請號: 201910620389.2
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110346755B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 黃偉;朱曉章;劉見習;李飛雪;張晨曦
• 申請（專利權）人: 四川中電昆辰科技有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種脈沖信號幅值檢測裝置，包括：脈沖信號發射機，發射脈沖信號；脈沖信號接收機，接收所述脈沖信號，脈沖信號接收機包括射頻衰減器，對接收到的脈沖信號的幅度進行不同衰減幅度的衰減直到衰減后的脈沖信號幅度小于預設的幅值門限；其根據射頻衰減器的衰減幅度和預設的幅值門限獲得所述脈沖信號接收機接收到的脈沖信號的幅度信息。本發明通過在UWB脈沖信號接收機中設置射頻衰減器，能夠測量接收到的脈沖信號的幅值信息，以獲得到達時刻修正值，避免由于發射天線在不同方向增益不同導致的UWB脈沖接收機接收到的信號幅度存在差異，進而導致的無法準確檢測UWB脈沖定位信號的到達時間的問題，進一步地提高定位精度。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及定位系統中的信號幅值檢測及到達時間修正。

背景技術

現有技術中，通過自建定位系統實現在特定區域中對指定目標的定位和監控。UWB(Ultra?Wideband)是一種無載波通信技術，利用納秒至皮秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。UWB具有脈沖寬度窄，抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發送功率小等諸多優勢，廣泛應用于室內通信、高速無線LAN、家庭網絡、無繩電話、安全檢測、位置測定、雷達等領域。以UWB信號作為定位信號的定位系統可以彌補天空衛星無法覆蓋的區域，方便布置，實現狹小空間的位移監測。

在以UWB脈沖作為定位信號的定位系統中常用的定位算法有到達時間TOA定位及到達時間差TDOA定位，上述算法在實施過程中需要定位信號接收端檢測UWB脈沖到達自身的時刻值。現有的定位系統中，受硬件條件限制，UWB脈沖發射機發射UWB脈沖的全向天線在各個方向的信號增益不能保證完全一致，這導致了UWB脈沖發射機在向兩個相距所述UWB脈沖發射機距離相同但位置不同的UWB脈沖接收機發射UWB脈沖時，信號到達兩個UWB脈沖接收機的幅度不同。而在所述兩個UWB脈沖接收機使用相同信號門限對接收信號進行檢測時，會得到不同的信號到達時間信息，導致了測量到達時間存在誤差，進而影響定位精度。

因此，如何避免由于UWB脈沖發射機在向周圍發射UWB脈沖時天線增益不同導致的UWB脈沖接收機接收到的信號幅度存在差異，進而導致的無法準確檢測UWB脈沖定位信號的到達時間的問題，成為了本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

依據本發明的一個方面公開了一種脈沖信號幅值檢測裝置，包括：脈沖信號發射機，發射脈沖信號；以及脈沖信號接收機，接收所述脈沖信號，脈沖信號接收機包括射頻衰減器，對接收到的脈沖信號的幅度進行不同衰減幅度的衰減直到衰減后的脈沖信號幅度小于預設的幅值門限；其中，脈沖信號幅值檢測裝置根據射頻衰減器的衰減幅度和預設的幅值門限獲得所述脈沖信號接收機接收到的脈沖信號的幅度信息。

依據本發明的另一個方面公開了一種利用脈沖信號幅值檢測裝置修正到達時間的方法，包括：記錄接收到的脈沖信號包絡上與預設的幅值門限幅度相等的采樣點對應的時刻，作為脈沖信號到達時刻的測量值；利用所述脈沖信號幅值檢測裝置獲得接收的脈沖信號的幅度信息；根據接收到的脈沖信號的幅度與預設的幅值門限的關系修正記錄的到達時刻測量值，以獲得到達時刻修正值。

依據本發明的又一個方面公開了一種脈沖信號幅值檢測方法，包括：發射脈沖信號；接收所述脈沖信號，并對接收到的脈沖信號的幅度進行不同衰減幅度的衰減，直到衰減后的脈沖信號幅度小于預設的幅值門限；以及根據衰減后的脈沖信號幅度小于預設的幅值門限時的衰減幅度和預設的幅值門限獲得接收到的脈沖信號的幅度信息。

本發明公開的脈沖信號幅值檢測及到達時間修正方法，通過在UWB脈沖信號接收機中設置射頻衰減器，能夠測量接收到的脈沖信號的幅值信息，通過脈沖信號的幅度與預設的幅值門限的關系修正記錄的到達時刻測量值，以獲得到達時刻修正值。本發明本質上統一了接收信號到達時刻采樣點的選擇標準，避免由于UWB脈沖發射機在向周圍發射UWB脈沖時天線增益不同導致的UWB脈沖接收機接收到的信號幅度存在差異，進而導致的無法準確檢測UWB脈沖定位信號的到達時間的問題，進一步地提高定位精度和穩定度。

附圖說明