专利名称：区域移动物体定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电通讯、测距及定位技术，特别是一种区域移动物体定位系统。二、 背景技术移动物体定位有广泛的应用。中国专利00122805. 6公开了一种无线电通讯、测距 及区域定位系统，它是一种无线电通信、测距及区域定位系统，属无线电通信技术领域。 它是在原有通信系统的基础上，增设一个或少数几个低频的正弦信号作为定位信号。 定位信号与原通信信号一起对高频载波进行调制、发射，接收机对该复合信号解调。 定位信号的相位变化与电波传播的距离成正比，由此可进行测距和定位。它能够在通 话过程中实现测距，在固定基站配合下，实现区域定位。该技术在普通无线电台通信 信号上叠加一个或数个低频信号，通过提取低频信号传输延时得到距离。从而实现通 信和区域定位。该系统的主要问题在于1、普通无线电台采用固定频率发射，在受到 干扰时容易出现信号提取失败从而不能可靠定位；2、只能同时对一个目标定位，否则 会产生干扰导致无法定位。三、 发明内容本发明的目的在于提供一种能同时对多个移动目标定位，定位准确、不受干扰的 区域移动物体定位方法及其实现系统。实现本发明的技术解决方案是 一种区域移动物体定位系统，在区域范围适当地 点设置4个或4个以上位置已知的基站，在区域范围内的移动物体上设置信号发射机，发射机发射的是经扩频的伪随机码，由于伪随机码在固定周期内连续发射，因此，在 基站上如有同步的相同伪随机码产生，基站接收到移动物体上发来的伪随机码与本身 的伪随机码之间会有错位，这种错位是由于传输延时引起的，它代表了物体与基站之 间的距离。通过多个基站距离就可以实现移动物体的区域定位。本发明的原理是延时测距，通过测量四个(或以上)已知位置上信号传播的时间
延迟，确定目标至四个(或以上)己知位置的距离，根据这四个(或以上)量测距离， 解算出目标的三维位置和目标与已知位置的时间同步偏差。对于多个物体，系统的解 决方案是采用不同的伪随机码，实现码分多址。由于这种定位方式客观上是一种扩频 通信的形式，传输通道中存在伪随机码的扩频增益，因而抗干扰能力强，而且，由于 发射信号在每个频率上的功率极低，因而无需申请频点可直接使用。本发明与现有技术相比，其显著优点是1、可同时测量多个静止和移动目标；2、 测量结果无需通信传输由基站直接得到；3、由于采用扩频发射接收体制，发射功率和 天线尺寸大幅度减小；4、相比GPS系统，该系统的初始成本和使用成本较低。四
图1是本发明的区域移动物体定位系统示意图。图2是本发明的区域移动物体定位系统发射机原理框图。图3是本发明的区域移动物体定位系统基站原理框图。五具体实施方式
下面结合图l、图2、图3详细说明依据本发明提出的区域移动物体定位系统的工 作原理。一种区域移动物体定位系统，在定位空间设置不少于4--6个以伪随机码扩频调制 发射与接收的接收基站1 ，定位物体上设置以伪随机码扩频调制发射与接收的发射机2。接收基站由天线下连接低噪声放大器，经带通滤波器的射频信号进入下变频器， 经频率合成器解码，输出的数字中频进入数字信号处理器，分离出伪随机码的时间延 迟信号；进行距离解算。发射机由伪随机码产生器输出的数字中频信号，与由频率合成器产生的调制的高 频率信号经上变频器合成，经带通滤波器、功率放大器、天线发射。并输入各个基站的位置信息(经纬度、高度)。在需定位的物体上安装发射机，发 射机以物体标识码(不同物体采用不同标识码)，并调制伪随机码，经上变频和功率电 路发射出去。由于电波在空中的传输延迟，分别经过时间tl、 t2、 t3、 t4到达基站l、
基站2、基站3、基站4，各基站的接收机如图3所示原理测量出各延时，计算出物体 到各基站的距离Rl、 R2、 R3、 R4，由于各基站的位置是已知的，可确定该物体的空间 位置，达到物体定位目的。由于不同物体采用不同的伪随机码，基站接收机需对各不同伪随机码进行测量， 可以完成多个物体的定位。
权利要求
1. 一种区域移动物体定位系统，其特征在于在定位空间设置不少于4个以伪随机码扩频调制发射与接收的接收基站[1]，定位物体上设置以伪随机码扩频调制发射与接收的发射机[2]。
2、 根据权利要求1所述的区域移动物体定位系统，其特征在于接收基站由天线下连接低噪声放大器，经带通滤波器的射频信号进入下变频器，经频率合成器解码，输出的数字中频进入数字信号处理器，分离出伪随机码的时间延迟信号； 进行距离解算。
3、 根据权利要求1所述的区域移动物体定位系统，其特征在于发射机由伪随 机码产生器输出的数字中频信号，与由频率合成器产生的调制的高频率信号经上 变频器合成，经带通滤波器、功率放大器、天线发射。
4、 根据权利要求1所述的区域移动物体定位系统，其特征在于接收基站为4—6个。
全文摘要
本发明公开了一种区域移动物体定位系统。该定位系统在定位空间设置不少于4个以伪随机码扩频调制发射与接收的接收基站，定位物体上设置以伪随机码扩频调制发射与接收的发射机。本发明可同时测量多个静止和移动目标；测量结果无需通信传输由基站直接得到；由于采用扩频发射接收体制，发射功率和天线尺寸大幅度减小；相比GPS系统，该系统的初始成本和使用成本较低。
文档编号H04Q7/38GK101212785SQ20061016165
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年12月30日
发明者捷 张, 朱建良, 李银伢, 杜国平, 洪广平, 薄煜明, 全 郭, 钱龙军 申请人:南京理工大学