[发明专利]一种无需精同步的煤矿井下扩频精确测距方法及装置有效
申请号: | 201310535534.X | 申请日: | 2013-11-04 |
公开(公告)号: | CN103618560A | 公开(公告)日: | 2014-03-05 |
发明(设计)人: | 孙继平;蒋恩松 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学(北京) |
主分类号: | H04B1/7075 | 分类号: | H04B1/7075;G01S13/75 |
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地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明提供一种煤矿井下扩频精确测距方法及装置,设计了一种并行无跟踪环的PN码同步精测算法,能够在粗同步的基础上得到更高的时间分辨率,无需精同步过程,降低了测距的伪码速度,将测距伪码所占带宽限制在100MHZ以下,而能达到米级的定位精度。实现该方法的装置包括通信控制模块与无线应答模块两部分,通信控制模块以高性能FPGA为核心处理器,主要部件有发射机和接收机;无线应答模块采取无搜索跟踪的同步方式对接收信号进行解扩,不需要单独的处理器。本发明能够抑制井下严重的电磁干扰,硬件设计具有鲁棒性,算法具有冗余性,测距精确度高,实时性强,适用于煤矿井下人员精确定位系统。 | ||
搜索关键词: | 一种 无需 同步 煤矿 井下 精确 测距 方法 装置 | ||
【主权项】:
一种无需精同步的煤矿井下扩频精确测距方法,其特征在于,包括以下步骤:A.无线应答模块内部固化一ID号作为本模块的标识号码,该ID号预先存储于通信控制模块的外部存储设备中,通信控制模块预先设置一条伪随机(PN)码序列作为扩频码,同一关联区域内的通信控制模块所分配的PN码各不相同;B.启动测距功能,通信控制模块从存储设备取出欲进行测距的无线应答模块的ID号,编码后经PN码扩频调制和载波调制,作为测距询问信号经功率放大后由定向天线向外辐射;C.无线应答模块接收到通信控制模块所发出的测距询问信号,将获得的ID号与自身ID号比对,如二者一致,则将所收到的该询问信号进行功率放大,经无线应答模块的固定时延ta,由天线再次发射出去;如二者不一致,则不予响应;D.通信控制模块接收到无线应答模块的回应信号,对回应信号进行混频、滤波,剥离载波后形成数字基带信号;E.通过并行无跟踪环的PN码同步精测算法,快速捕获PN码,获得所接收的PN码和本地PN码的精确相位差,实现接收信号相对于发射信号的延迟时间测量;产生本地解扩码,对接收信号解扩后获得无线应答模块的ID号,测出与此ID号相应的无线应答模块的距离。
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