[发明专利]一种基于波束循环扫描的离开角定位系统和定位方法

说明书

本发明公开了一种基于波束循环扫描的离开角定位系统和定位方法，包括基站模块和目标模块，所述基站模块，用于根据测向通信协议通过快速遍历射频移相码以及射频开关循环连接天线向所述目标模块广播无线电信号；所述目标模块，用于得到每个所述基站模块的离开角并根据每个所述基站模块的离开角数据、基站模块空间位置等数据进行融合估计目标模块空间位置。本发明具有基于波束循环扫描的离开角定位且定位精度高的技术特点，有利于构建的面向用户的多基站联合定位系统。

技术领域

本发明涉及协作无线通信测向定位技术领域，特别涉及一种基于波束循环扫描的离开角定位系统和定位方法。

背景技术

万物互联时代，不仅需要目标的时间、状态等信息，更需要目标的位置信息。无线电测向是依据电磁波传播特性，测向装置所在地电磁环境中电波达到的方向，通常是非协作模式。无线电测向通常的最终目的是要确定“辐射源的方向”和“辐射源的具体位置”。

本发明深入研究无线电协作通信离开角测向技术，提出了一种基于波束循环扫描的离开角定位方法与系统，通过相控阵方式控制阵列天线的波束方向，只有波束方向覆盖范围内的目标才能准确解调解码测向通讯协议(例如，通过循环冗余校验)，目标根据解协议获得阵列天线波束离开角，结合基站空间位置等信息融合定位目标位置。此外，由于基站在布设时天线阵朝向不一致会影响融合定位精度，需要通过相应的转换关系使得各个基站天线阵朝向一致，并且基于转换关系修正离开角。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于波束循环扫描的离开角定位系统和定位方法，具有基于波束循环扫描的离开角定位且定位精度高的技术特点，有利于构建的面向用户的多基站联合定位系统。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种基于波束循环扫描的离开角定位系统，包括基站模块和目标模块，其中：

所述基站模块，用于根据测向通信协议通过快速遍历射频移相码以及射频开关循环连接天线向所述目标模块广播无线电信号；

所述目标模块，用于得到每个所述基站模块的离开角并根据每个所述基站模块的离开角数据、基站模块空间位置进行融合估计目标模块空间位置。

进一步的，每个所述基站模块包括第一主控器、射频信号发生器、射频移相码库、射频移相器、射频开关和天线阵，其中：

所述第一主控器与所述射频信号发生器、射频移相码库、射频移相器和射频开关连接，用于控制射频信号发生器、射频移相码库、射频移相器和射频开关；

所述射频信号发生器与所述第一主控器和射频移相器连接，用于根据测向通信协议生成射频信号；

所述射频移相码库与所述第一主控器和射频移相器连接，用于根据阵列天线流形结合不同的离开角所生成的相位矢量建立进而使得射频移相码与离开角所生成的相位矢量一一对应；

所述射频移相器与所述第一主控器、射频信号发生器、射频移相码库和射频开关连接，用于射频移相码对应的相位矢量补偿，以及当各个射频通道长度不一致时补偿与天线相连的各个射频通道馈线相位；

所述射频开关与射频移相器和天线阵连接，用于根据循环电扫模式快速切换至对应天线；

所述天线阵与所述射频开关连接，用于辐射射频信号。

进一步的，所述射频信号发生器按照时分复用、频分复用模式单一或多种组合的方式生成射频信号，用于避免目标模块接收信号碰撞。

进一步的，所述目标模块包括天线、ADC、第二主控器、译码器和信号处理器，其中：

所述ADC与所述天线和译码器连接，用于将所述天线接收的射频模拟信号转换成基带数字信号并获得信号接收信号强度指示值；