[实用新型]单基站无线定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信中的无线定位领域，特别是提供了一种单基站无线定位装置。

背景技术

无线定位技术在军事和民用技术上已经得到了广泛的应用。当前随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对基于无线定位技术的新业务的需求日益增大，尤其在复杂的通信环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息，这些都推动了对无线定位技术的深入研究。同时，向用户提供精确的定位信息已经成为新一代无线通信系统的标准业务之一，无线定位技术也已经应用于紧急救援、汽车导航、智能交通、团队管理等方面，参照众多行业的实际需求，无线定位技术和定位业务的发展前景将十分广阔。

但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制，比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。许多定位技术解决方案，如超声波定位技术、、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术、A-GPS(辅助全球定位系统)定位技术、蓝牙技术及红外线技术等无线定位技术要在移动终端上增加新的硬件，这将对移动站的尺寸和成本带来不利的影响。利用现代移动通信系统的蜂窝网络提供导航、位置信息是一种新的定位方式。它由多个基站同时接收检测移动如发出的信号，根据测量到的参数由网络对移动台进行定位估计。它通过测量到达的一系列固定或移动基站携带的与移动台位置信息有关的信号来确定移动台位置，可以提供物美价廉的定位业务。

然而，利用蜂窝通信网络对移动台进行无线定位时，现有的方法容易受到各种干扰的影响，还需要三个以上的基站才能实现定位，并在多数环境下定位误差较大，定位精度不高而且成本很高。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种定位精度高，成本低廉的单基站无线定位装置。本实用新型利用接收信号的功率，电波到达时间和电波到达角等测量信息来实现移动台的精确定位，适用于各种定位环境，是一种高精度实用化定位技术。

本实用新型的技术方案是：

一种单基站无线定位装置，包括射频天线模块，宽带低噪声放大器，乘法器，自动增益控制电路，信号解调器，自动频率控制器，载波信号发生器，互相关器，测距单元，信号强度指示器，测角系统，定位信息处理器及定位结果信息显示模块。其特征在于上述各部分共同连成一个处理系统：所述射频天线模块接收连接在所述宽带低噪声放大器LNA的输入端，所述射频天线模块接收也同时连接至测角系统的输入端。LNA的输出连接至乘法器的第一输入端，载波信号发生器连接在所述乘法器的第二输入端。所述乘法器的输出端连接至自动增益控制电路AGC的输入端。所述AGC的第一输出端连接在信号强度指示器RSSI的输入端，所述AGC的第二输出端连接至信号解调器的输入端。所述信号解调器的第一输出端连接在自动频率控制电路AFC的输入端，信号解调器的第二输出端连接至互相关器。所述AFC的输出端连接至载波信号发生器的输入端。互相关器的输出端连接测距单元的输入端。所述定位信息处理器有三个输入端，依次连接RSSI的输出端，TOA测距单元的输出端及测角系统的输出端。所述定位信息处理器的输出端连接至定位结果信息显示模块的输入端。

所述射频天线接收由移动台发射过来的电波信号后将电波信号送至宽带LNA进行低噪声滤波。所述装置中的用于滤波的LNA为以有源电感为负载的级联型低噪声放大器，为两级级联电路，其包括电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7、电感L1，L2，L3，L4，L5，L6、电容C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10及三个NPN型三极管NPN1，NPN2，NPN3。其中电容C1～C7的一端，R5，R7的一端及NPN1，NPN3的射端接地。所述LNA电路NPN1，R1～R3，C1～C8，L1～L4组成所述LNA的第一级电路，用于对噪声和高阶谐波分量的抑制，NPN2，NPN3，R4～R7，C9～C10，L5～L6构成第二级电路，用于对信号的电平放大。