[实用新型]一种基于Chirp扩频超宽带信号的实时定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实时定位系统，尤其涉及一种基于Chirp扩频超宽带信号的实时定位系统。

背景技术

Chirp信号时间带宽积较大，上升频信号与下降频信号相互正交，在雷达定位、无线通信等领域得到广泛应用。

在实际信号调制过程中，一般利用SAW器件（声表面波滤波器），通过激励脉冲触发出具有脉冲特性的CSS信号,这些信号在信道中传输，并被接收端收到后，经过滤波器处理，获取脉冲压缩。由于接收端检测到的脉冲压缩信号中的噪音成分，解扩时已经在时域上被匹配滤波器展宽削弱或滤掉，这样就等于把宽带干扰转变成窄带干扰，且因有用脉冲幅值很大，很容易被检测到脉冲。由于接收端可以运用脉冲压缩技术直接捕获高能量、高幅值脉冲，且抗频率偏移特性较好，实际通讯过程中能够不需要频率同步或者时间同步；这种检测时间精准的特性，为精确的距离测量提供了保证。在测距与定位系统中，接收机总是能够准确而快速的检测到脉冲到达的时间。

目前定位方法基本上都是RSSI方法，还都是RSSI方法会由于空间环境结构的变化而产生较大误差；RSSI方法进行定位时，极易受到外界干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于Chirp扩频超宽带信号的实时定位系统，它具有有效提高实时定位系统的测量范围与定位精度的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于Chirp扩频超宽带信号的实时定位系统，它包括主控中心，主控中心与接收终端通过电缆通信，接收终端与移动终端连接；所述主控中心包括授时模块和微处理器，授时模块向接收终端发送统一的时钟，微处理器对移动终端到达时间信息进行解算，得出移动终端的位置信息；

所述移动终端包括Chirp扩频信号生成模块，Chirp扩频信号生成模块与控制模块连接，控制模块与直接数字频率合成器连接，所述直接数字频率合成器与混频器连接；

所述接收终端包括射频模块和时钟模块，射频模块还与解调模块连接；所述时钟模块还与解调模块连接。

所述接收终端还与供电模块连接，供电模块用于对接收终端的供电。

所述射频模块包括信号滤波模块和信号放大模块。

所述解调模块包括匹配滤波模块和信号提取模块。

本实用新型的有益效果：

（1）测量精度高；RSSI方法会由于空间环境结构的变化而产生较大误差；而CSS为测量接收信号的到达时间，相比于RSSI，受空间环境结构影响相对较小。

（2）测量范围广；CSS系统在采用功率放大器及合适的天线后，可达到千米级范围；而RSSI方式一般为百米级，且需经过复杂的现场校正，灵活性较差。

（3）适配协议优；CSS更适合无线定位，而RSSI协议栈适合小数据量的工业通讯。

（4）抗干扰性强；CSS解调时可获得较高的处理增益而有效提高信噪比。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型的移动终端的系统框图；

图3为本实用新型接收终端的系统框图。

其中，1.主控中心，2.接收终端，3.移动终端，4.射频模块，5.解调模块，6.时钟模块，7.信号滤波模块，8.信号放大模块，9.匹配滤波模块，10.提取模块，11.控制模块，12.直接数字频率合成器，13.混频器，14.CSS调制模块，15.Chirp扩频信号生成模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

一种基于Chirp扩频超宽带信号的实时定位系统，它包括主控中心1，主控中心1与接收终端2通过电缆通信，接收终端2接收移动终端3上传的Chirp信号；所述主控中心1包括授时模块和微处理器，授时模块向接收终端2发送统一的时钟，微处理器对移动终端3到达时间信息进行解算，得出移动终端3的位置信息；

所述移动终端3包括Chirp扩频信号生成模块15，Chirp扩频信号生成模块15与控制模块11连接，控制模块11与直接数字频率合成器12连接，控制模块11控制直接数字频率合成器12将Chirp扩频信号变成低频段Chirp信号，并送入混频器13将其变频为射频频段，并送入CSS调制模块14进行处理，然后将处理后的Chirp信号送入接收终端2；