[发明专利]一种信号幅值检测装置及方法及其到达时间修正方法

说明书

本发明公开了一种脉冲信号幅值检测装置，包括：脉冲信号发射机，发射脉冲信号；脉冲信号接收机，接收所述脉冲信号，脉冲信号接收机包括射频衰减器，对接收到的脉冲信号的幅度进行不同衰减幅度的衰减直到衰减后的脉冲信号幅度小于预设的幅值门限；其根据射频衰减器的衰减幅度和预设的幅值门限获得所述脉冲信号接收机接收到的脉冲信号的幅度信息。本发明通过在UWB脉冲信号接收机中设置射频衰减器，能够测量接收到的脉冲信号的幅值信息，以获得到达时刻修正值，避免由于发射天线在不同方向增益不同导致的UWB脉冲接收机接收到的信号幅度存在差异，进而导致的无法准确检测UWB脉冲定位信号的到达时间的问题，进一步地提高定位精度。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及定位系统中的信号幅值检测及到达时间修正。

背景技术

现有技术中，通过自建定位系统实现在特定区域中对指定目标的定位和监控。UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至皮秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB具有脉冲宽度窄，抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，广泛应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。以UWB信号作为定位信号的定位系统可以弥补天空卫星无法覆盖的区域，方便布置，实现狭小空间的位移监测。

在以UWB脉冲作为定位信号的定位系统中常用的定位算法有到达时间TOA定位及到达时间差TDOA定位，上述算法在实施过程中需要定位信号接收端检测UWB脉冲到达自身的时刻值。现有的定位系统中，受硬件条件限制，UWB脉冲发射机发射UWB脉冲的全向天线在各个方向的信号增益不能保证完全一致，这导致了UWB脉冲发射机在向两个相距所述UWB脉冲发射机距离相同但位置不同的UWB脉冲接收机发射UWB脉冲时，信号到达两个UWB脉冲接收机的幅度不同。而在所述两个UWB脉冲接收机使用相同信号门限对接收信号进行检测时，会得到不同的信号到达时间信息，导致了测量到达时间存在误差，进而影响定位精度。

因此，如何避免由于UWB脉冲发射机在向周围发射UWB脉冲时天线增益不同导致的UWB脉冲接收机接收到的信号幅度存在差异，进而导致的无法准确检测UWB脉冲定位信号的到达时间的问题，成为了本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

依据本发明的一个方面公开了一种脉冲信号幅值检测装置，包括：脉冲信号发射机，发射脉冲信号；以及脉冲信号接收机，接收所述脉冲信号，脉冲信号接收机包括射频衰减器，对接收到的脉冲信号的幅度进行不同衰减幅度的衰减直到衰减后的脉冲信号幅度小于预设的幅值门限；其中，脉冲信号幅值检测装置根据射频衰减器的衰减幅度和预设的幅值门限获得所述脉冲信号接收机接收到的脉冲信号的幅度信息。

依据本发明的另一个方面公开了一种利用脉冲信号幅值检测装置修正到达时间的方法，包括：记录接收到的脉冲信号包络上与预设的幅值门限幅度相等的采样点对应的时刻，作为脉冲信号到达时刻的测量值；利用所述脉冲信号幅值检测装置获得接收的脉冲信号的幅度信息；根据接收到的脉冲信号的幅度与预设的幅值门限的关系修正记录的到达时刻测量值，以获得到达时刻修正值。

依据本发明的又一个方面公开了一种脉冲信号幅值检测方法，包括：发射脉冲信号；接收所述脉冲信号，并对接收到的脉冲信号的幅度进行不同衰减幅度的衰减，直到衰减后的脉冲信号幅度小于预设的幅值门限；以及根据衰减后的脉冲信号幅度小于预设的幅值门限时的衰减幅度和预设的幅值门限获得接收到的脉冲信号的幅度信息。

本发明公开的脉冲信号幅值检测及到达时间修正方法，通过在UWB脉冲信号接收机中设置射频衰减器，能够测量接收到的脉冲信号的幅值信息，通过脉冲信号的幅度与预设的幅值门限的关系修正记录的到达时刻测量值，以获得到达时刻修正值。本发明本质上统一了接收信号到达时刻采样点的选择标准，避免由于UWB脉冲发射机在向周围发射UWB脉冲时天线增益不同导致的UWB脉冲接收机接收到的信号幅度存在差异，进而导致的无法准确检测UWB脉冲定位信号的到达时间的问题，进一步地提高定位精度和稳定度。

附图说明