[发明专利]无线电测向模拟系统及方法

权利要求书

1.一种无线电测向模拟系统，其特征在于：包括信标单元、测向及寻标单元，所述测向及寻标单元包括测向单元和寻标小车，所述测向单元通过驱动接口与所述寻标小车连接；

所述寻标小车，用于搭载所述测向单元，并接收所述测向单元的驱使信号后行驶寻找所述信标单元；

所述测向单元用于无线电测向和驱动所述寻标小车寻找所述信标单元，包括双通道射频接收模块、测向天线、中频模块、测距模块、测向红外接收模块、测向红外遥控器、测向显示屏，所述测向天线与所述双通道射频接收模块连接，所述双通道射频接收模块与所述中频模块连接，所述中频模块设置有驱动接口并分别与所述测距模块、测向显示屏、测向红外接收模块连接，所述测向红外接收模块与所述测向红外遥控器无线连接；

所述信标单元，用于发出、解除无线电信号以及碰撞报警，包括声光报警模块、信标显示屏、脉冲频率源模块、中央处理器、振动传感器、霍尔传感器、信标红外接收模块、信标红外遥控器、发射天线，所述中央处理器分别与所述脉冲频率源模块、声光报警模块、振动传感器、霍尔传感器、信标红外接收模块和信标显示屏连接，所述脉冲频率源模块与所述发射天线连接，所述信标红外接收模块与所述信标红外遥控器无线连接，所述声光报警模块包括LED和蜂鸣器，通过LED闪烁以及蜂鸣器的蜂鸣发出声光信号来完成碰撞报警或信号解除成功提示；

所述信标单元中，霍尔传感器与振动传感器均用于检测所述寻标小车，所述寻标小车的前端设置有霍尔感应区，当所述寻标小车行驶至所述信标单元的霍尔传感器的检测范围内后，霍尔传感器检测到其位置，并将反馈信号送入中央处理器进行处理，中央处理器控制声光报警模块发出LED闪烁信号，此时，所述信标单元将关闭无线电信号的发射，则无线电信号解除成功；当所述寻标小车未进入霍尔传感器的感应范围就接触到所述信标单元，或者行驶过快碰撞到所述信标单元，此时，振动传感器将反馈信号传输至中央处理器，中央处理器控制声光报警模块发出LED闪烁信号和蜂鸣器蜂鸣报警，则无线电信号解除失败；

所述测向天线包括第一测向天线和第二测向天线，所述中频模块包括FPGA、MCU和2个AD采样器。

2.一种无线电测向模拟方法，其特征在于：包括以下步骤

第一步：对信标单元设定发射参数

通过信标红外遥控器遥控设定发射参数，参数包括发射频率、信标摩尔斯码，信标红外接收模块将接收的红外遥控信号转变成电信号，并将电信号送入中央处理器中进行解码；

第二步：信标单元发出特定频率且调制有信标摩尔斯码的无线电信号

中央处理器解析出字符电码与频率，然后设置脉冲频率源模块，使其输出特定频率且调制有信标摩尔斯码的基带信号，经增益调节、脉冲调制处理后转换成脉冲射频信号通过发射天线辐射出去；

第三步：对测向单元设定接收参数，识别信标摩尔斯码，启动无线电测向

通过测向红外遥控器遥控设定接收参数，参数包括接收频率范围、测向摩尔斯码，测向红外接收模块接收到红外遥控信号后，将红外信号转变成电信号，并将电信号送入MCU中进行解码，MCU解析出字符指令并将相应的接收参数设置到FPGA，再由FPGA设置双通道射频接收模块的工作参数，控制双通道射频接收模块接收设定频率范围内的射频信号，并经增益调节和变频后转换为中频信号，再将中频信号传输给AD采样器完成采样和数据处理，识别出来波信号中的信标摩尔斯码，若信标摩尔斯码与测向摩尔斯码一致，则发射该无线电信号的信标单元为寻找的目标信标单元，启动无线电测向，进一步测定其来波方向；反之若信标摩尔斯码与测向摩尔斯码不一致，则放弃该信号，继续接收下一频点信号；

第四步：启动并驱使寻标小车靠近信标单元

将所述第三步中测定的来波方向同步到MCU，MCU根据来波方向，计算出寻标小车需要转向的角度，通过驱动接口控制寻标小车对准信号的来波方向，然后驱动寻标小车靠近信标单元，并实时根据来波方向修正寻标小车的运动方向，使寻标小车始终朝向目标信标单元行驶；

第五步：解除信标单元无线电信号

寻标小车接近信标单元后，测距模块探测到寻标小车到信标单元的距离R，当R值达到限值， MCU控制寻标小车放慢速度，逐渐靠近信标单元，直至触发信标单元的霍尔传感器，信标单元收到寻标小车安全靠近的霍尔反馈信号后，关闭信号发射并通过声光报警模块发出信号解除的声光信号。