[发明专利]一种可消除宽窄带干扰的超宽带定位系统

说明书

本发明公开了一种可消除宽窄带干扰的超宽带定位系统，包括UWB定位标签，发出超宽带信号脉冲，用于回传定位数据；UWB定位基站，用于接收UWB定位标签发出的超宽带信号脉冲，具有超宽带脉冲无线电干扰消除器，用于消除超宽带脉冲无线电干扰信号；定位服务器，用于接收UWB定位基站发送超宽带信号脉冲，并推导运算生成定位信息；数据服务器，用于存储地图信息；呈现服务器，用于关联定位服务器生成的定位信息与数据服务器存储的地图信并生成可视化定位信息，本发明系统可消除宽带或窄带干扰，定位精度高，抗干扰性强；且系统中干扰消除器对各分支若出现缺陷或失配有很好的鲁棒性；其定位算法可适用于所有使用脉冲检测方式来定位的超宽带系统。

技术领域

本发明属于超宽带无线定位技术领域，尤其是涉及一种可消除宽窄带干扰的超宽带定位系统。

背景技术

基于位置识别的服务(Location Based Services，LBS)关系到国家安全、经济发展和社会民生，在新一代信息技术这一战略性新兴产业中，具有举足轻重和不可或缺的地位，在物联网、智慧地球、节能减排、救灾减灾等领域发挥着重要的基础。实现LBS的关键是定位技术。随着智能手机和移动互联网的迅速普及，人们对室内外高精度定位导航的需求正呈现爆发式增长趋势。

全球定位系统(Global Positioning System，GPS)在室内的信号覆盖度差，可靠性低，定位效果并不理想。目前室内无线定位技术有基于红外线、超声波、蓝牙、超宽带、射频识别、WiFi、可见光通信等，但红外线定位技术需要部署大量发射器和接收器，复杂度高、功耗大、成本高，超声波通常需要其他无线通信技术辅助，硬件开销较大，蓝牙设备的性能不够稳定，耗电量比较大，射频识别RFID和WiFi也需要专门部署网络，投入大量的建设成本。超宽带(UltraWide Band,UWB)技术因具有高速率、高性能、低截获和检测概率，抗多径及系统复杂度低等特点，在无线室内定位中脱颖而出。

超宽带技术其中一种实现方式是脉冲无线电。脉冲无线电是一种发射时间短的宽频脉冲信号，因此分辨精度高，可达到厘米级，且穿透能力强，适用于室内、机场安检、军事训练等领域定位。

超宽带定位系统以极窄脉冲传输，具有GHz量级的带宽，且需与许多现有的通信系统共存，例如，与在5Ghz工作的IEEE 802.11a无线局域网共存。因此，超宽带系统将可能受到比较严重的带内干扰，影响脉冲检测，降低定位精度。如果能够滤除来自现有系统的强干扰对提升超宽带定位精度将十分有益。而对于所需干扰消除器的首要要求即是具有超宽的瞬时带宽，这意味着数模转换的采样率要求是非常高的，数字化的实现非常困难。要降低采样速率的要求，则需使用信道化结构的接收机。

现有文献技术中的时域信道化接收机无法降低采样率，而频域信道化接收机又无法实现脉冲无线电波形的完美重构，易出现脉冲变形。而消除干扰的同时尽可能保持波形的完整对于超宽带定位接收机后续的脉冲检测至关重要。

发明内容

基于现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种可消除宽带或窄带干扰，定位精度高，抗干扰性强的可消除宽窄带干扰的超宽带定位系统。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

一种可消除宽窄带干扰的超宽带定位系统，其包括：

UWB定位标签，发出超宽带信号脉冲，用于回传定位数据；

UWB定位基站，用于接收UWB定位标签发出的超宽带信号脉冲，其具有超宽带脉冲无线电干扰消除器，所述的超宽带脉冲无线电干扰消除器用于消除超宽带脉冲无线电干扰信号，然后将消除干扰后的超宽带信号脉冲发送至定位服务器；

定位服务器，用于接收UWB定位基站发送的消除干扰后的超宽带信号脉冲，并推导运算生成定位信息；

数据服务器，用于存储地图信息；