基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107708201A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201710717835.2(22)申请日2017.08.21(71)申请人电子科技大学地址610000四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人陈祝明徐聪王毅伯巍王子晟(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人廖慧敏(51)Int.Cl.H04W64/00(2009.01)G01S5/00(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图3页(54)发明名称基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统与方法(57)摘要本发明公开了基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统与方法，包括主控模块、M个基站、N个待定位标签，主控模块用于产生LFMCW信号和整个系统的参考信号并传输至基站，接收来自基站的转发信号并处理、根据处理后的转发信号解算待定位标签的位置信息；基站用于接收主控模块传输的LFMCW信号和参考信号，将处理后的LFMCW信号发射至待定位标签，接收、处理来自待定位标签的转发信号，并将处理后的转发信号传输至主控模块；基站在对LFMCW信号和转发信号进行处理时均进行了混频处理，参考信号作为混频处理使用的本振信号产生时的参考源；待定位标签用于接收和差频转发来自基站的LFMCW信号。本发明能够实现主控模块、基站和待定位标签之间精确的同步控制。CN107708201ACN107708201A权利要求书1/3页1.基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统，包括主控模块、M个基站、N个待定位标签，其中，M为不小于3的自然数，M个基站不共线且位置已知，N为不小于1的自然数，其特征在于：所述主控模块用于产生LFMCW信号和整个系统的参考信号并传输至基站，接收来自基站的转发信号并处理、根据处理后的转发信号解算待定位标签的位置信息；所述基站用于接收主控模块传输的LFMCW信号和参考信号，并对LFMCW信号进行处理，将处理后的LFMCW信号发射至待定位标签，接收、处理来自待定位标签的转发信号，并将处理后的转发信号传输至主控模块；所述基站在对LFMCW信号和转发信号进行处理时均进行了混频处理，所述参考信号作为混频处理使用的本振信号产生时的参考源；所述待定位标签用于接收和差频转发来自基站的LFMCW信号。2.根据权利要求1所述的基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统，其特征在于，所述待定位标签包括差转模块、通信模块B和电源模块；所述差转模块用于接收来自基站的LFMCW信号，并对该LFMCW信号进行混频后转发给基站，使接收和发射至基站的信号频率间产生差频；所述通信模块B用于与主控模块进行通信，主控模块能够调度待定位标签；所述电源模块用于为差转模块供电，电源模块还包括控制模块，所述控制模块与通信模块B连接，用于接收和返回主控模块的指令。3.根据权利要求2所述的基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统，其特征在于，所述差转模块包括依次连接的天线B1、带通滤波器D1、低噪声放大器B、混频器C、带通滤波器D2、功率放大器C和天线B2，所述混频器C连接有频综器C。4.根据权利要求3所述的基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统，其特征在于，所述主控模块包括时钟源、通信模块A以及依次连接的数字信号处理模块、频综器A、LFMCW产生模块、合成/分配器，所述合成/分配器的输出端同时连接有至少M个带通滤波器A，所述时钟源与数字信号处理模块和频综器A连接；主控模块还包括至少M个信号接收单元，所述信号接收单元包括依次连接的A/D模块A、功率放大器A、低通滤波器A、混频器A、带通滤波器B，所述A/D模块A连接数字信号处理模块；所述频综器A还同时与合成/分配器和所有信号接收单元的混频器A连接；所述带通滤波器A的输出端和带通滤波器B的输入端连接基站。5.根据权利要求4所述的基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统，其特征在于，各基站都具有相同的内部结构，所述基站包括依次连接的带通滤波器C2、混频器B1、带通滤波器C3、功率分配器B、功率放大器B1和天线A1；基站还包括依次连接的功率放大器B3、带通滤波器C6、混频器B3、带通滤波器C5、混频器B2、低噪声放大器A、带通滤波器C4和天线A2，所述功率分配器B连接混频器B2；基站还包括带通滤波器C1，所述带通滤波器C1连接有频综器B，所述频综器B与混频器B1和混频器B3均连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统，其特征在于，所述参考信号为单频信号，且参考信号的频率不包含在LFMCW信号的频率范围中。7.根据权利要求6所述的基于标签差频转发的线性调频连续波的定位系统，其特征在于，不同基站发射至待