[发明专利]一种光载超宽带无线定位系统

权利要求书

1.一种光载超宽带无线定位系统，包括分布设置于探测区域的一个超宽带信号源和包括n个超宽带传感器节点的超宽带传感器网络，以及与所述超宽带传感器网络信号连接的中心处理单元，n为大于1的自然数；所述n个超宽带传感器节点分别探测超宽带信号源所发射的超宽带直达波信号以及定位目标所反射的超宽带回波信号，中心处理单元根据n个超宽带传感器节点所探测的超宽带直达波及回波信号，利用TDOA定位方法确定定位目标的位置；其特征在于，所述超宽带传感器节点包括超宽带信号接收模块和与其电连接的电光调制器；所述超宽带传感器网络还包括第一三端口光环形器，该三端口环形器具有沿光传输方向依次分布的第一、第二、第三端口；所述n个超宽带传感器节点的电光调制器依次通过光纤首尾相连，第1个超宽带传感器节点的电光调制器的光输入端与第一三端口光环形器的第一端口连接，第n个超宽带传感器节点的电光调制器的光输出端与第一三端口光环形器的第三端口连接，从而构成一个环形光载超宽带传感器网络；该环形光载超宽带传感器网络中各段光纤的总长度小于等于c_F*t_RP，且其中一段光纤的长度大于其它各段光纤的长度，c_F为光在光纤中的传播速度，t_RP为所述超宽带信号源所发射超宽带信号的周期；所述中心处理单元包括光源、第二三端口光环形器、光电探测器、信号处理模块，第二三端口光环形器的第一、第二、第三端口分别与光源的光输出端、第一光环形器的第二端口、光电探测器的光输入端连接，光电探测器的输出端与信号处理模块的信号输入端连接；信号处理模块将光电探测器输出的信号与超宽带信号源所发射的信号进行互相关运算，然后根据互相关运算结果获得n个超宽带传感器节点的波达时间差，最后利用TDOA定位方法确定定位目标的位置。

2.如权利要求1所述光载超宽带无线定位系统，其特征在于，所述探测区域满足以下条件：

，

且

   ，

其中，为探测区域中任意一点的坐标，为第i个超宽带传感器节点的坐标，为第n个传感器节点的坐标，为超宽带信号源的坐标，c为光在空气中的传播速度，c_F为光在光纤中的传播速度，L_Di为第i个传感器节点与第i+1个传感器节点之间的光纤长度，。

3.如权利要求1或2所述光载超宽带无线定位系统，其特征在于，所述电光调制器为马赫增德尔调制器。