[發明專利]基于擴頻聲波的室內定位方法及定位系統

在審

• 申請號: 202011344603.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112379331A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王帥帥;賈學東;陳國軍;陳琦;朱蕊;王文瑜;魏暉;何婷;張志龍;樊禮謙
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學;鄭州信大先進技術研究院;鄭州艾普世科技有限公司
• 主分類號: G01S5/26
• 分類號: G01S5/26;G01C21/20
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

1.一種基于擴頻聲波的室內定位方法，其特征是：步驟一、網格化室內空間，并建立相應的坐標系；

步驟二、在室內邊緣安裝至少兩個包括聲波信號接收端和聲波信號發射端的基站；

步驟三、聲波信號發射端采用偽隨機序列對聲波信息數據進行擴頻調制，再經過BPSK載波調制發送出去；

步驟四、聲波信號接收端進行相干解調后，得到混合的偽隨機序列；

步驟五、用相同本原多項式產生結構相同的偽隨機序列與收到的多路聲波信號和夾雜的噪聲信號進行自相關分析，識別各個聲波信號發射端的聲波信號并且進行信號到達時間的提取；

步驟六、由聲波信號發射端發送信號到達目標節點的時間信息，得到兩者之間距離，由三個及三個以上的距離信息，通過三球相交法確定目標節點的位置，完成定位解算。

2.根據權利要求1所述的基于擴頻聲波的室內定位方法，其特征是：所述偽隨機序列為m序列，將同步的m序列作為有效數據，對每一個基站采用不同結構的m序列進行調制和聲波信號接收端相關解調，以實現不同基站的識別和到達時間的判定。

3.根據權利要求1所述的基于擴頻聲波的室內定位方法，其特征是：所述基站包括聲波信號接收模塊、聲波信號發射模塊、聲波發射器、聲波接收器和上位機，所述聲波信號接收模塊和聲波信號發射模塊與聲波發射器、聲波接收器和上位機連接。

4.一種基于擴頻聲波的室內定位系統，包括聲波信號接收端和聲波信號發射端，其特征是：所述聲波信號接收端包括聲波信號接收模塊和聲波接收器，所述聲波信號發射端包括聲波信號發射模塊和聲波發射器；

聲波信號收/發模塊：用于產生/接收多路聲波信號，并實現擴頻解擴和調制解調的編碼調制；

聲波發射器：用于通過不同的端口輸出多路聲波；

聲波接收器：用于在目標節點接收到發射的聲波信號；

上位機：用于顯示定位解算位置信息；

所述聲波信號接收端和聲波信號發射端與上位機連接。

5.根據權利要求4所述的基于擴頻聲波的室內定位方法，其特征是：所述聲波信號發射模塊和聲波發射器之間設置有聲波驅動電路，聲波信號接收模塊和聲波接收器之間設置有信號整形放大電路。

6.根據權利要求4所述的基于擴頻聲波的室內定位方法，其特征是：所述聲波信號收/發模塊為DSP開發平臺ADSP-BF533開發板，上位機與聲波信號收/發模塊通過串口相連。