一种宽带无线通信与测距系统及其方法.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CN111060868A(43)申请公布日2020.04.24(21)申请号202010179737.X(22)申请日2020.03.16(71)申请人南京万自联电子科技有限公司地址210000江苏省南京市玄武区蒋王庙街4号申请人南京迈淼电子科技有限公司(72)发明人许鸣黄婷(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人顾晨(51)Int.Cl.G01S5/00(2006.01)H04L12/26(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种宽带无线通信与测距系统及其方法(57)摘要本发明公开了一种宽带无线通信与测距系统及其方法，该系统包括控制模块、测距数据处理模块、成帧模块、信道编码器、调制器、天线、解调器、信道译码器和解帧模块等组成，采用了测距发起控制及测距响应控制机制，将宽带无线通信与测距协议相结合，实现了同一设备完成宽带无线通信与精确测距两种功能的一体设计。本发明采用了测距协议预处理方式，对测距协议的发起数据和响应数据进行分别复接和分接，这种应答式的链状处理确保了单次测距的过程完整，保证了测距的准确性，本发明特别适用于在地空通信，单套系统同时具备宽带无线通信传输与精确测距功能。CN111060868ACN111060868A权利要求书1/3页1.一种宽带无线通信与测距系统，包括分别设于发起端和响应端的控制模块、信道编码器、调制器、天线、解调器和信道译码器，其特征在于还包括：发起端测距数据处理模块，用于发送测距发起数据复接指令至发起端成帧模块，并储存发送时刻为第一时间标志；并接收随后来自发起端解帧模块发送的数据；发起端成帧模块，用于数据复接形成含有帧头和第一时间标志的发起端发测距数据，经处理后输出到无线信道；响应端解帧模块，用于获取发起端发测距数据，经数据分接后发送到响应端测距数据处理模块；响应端测距数据处理模块，用于接收来自响应端解帧模块发送的数据，储存接收时刻为第二时间标志；并随后发送测距响应数据复接指令至响应端成帧模块，并储存发送时刻为第三时间标志；响应端成帧模块，用于数据复接形成含有帧头、第二时间标志和第三时间标志的响应端发测距数据，经处理后输出到无线信道；发起端解帧模块，用于获取响应端发测距数据及获取时刻的第四时间标志，经数据分接后发送到发起端测距数据处理模块；测距比较器，基于第一时间标志、第二时间标志、第三时间标志和第四时间标志，计算发起端和响应端之间的距离。2.根据权利要求1所述的一种宽带无线通信与测距系统，其特征在于：所述发起端成帧模块和响应端成帧模块的信号输出端各自地依次连接信道编码器、调制器、上变频器、功率放大器，然后输出到无线信道。3.根据权利要求2所述的一种宽带无线通信与测距系统，其特征在于：所述发起端解帧模块和响应端解帧模块的信号输入端各自地依次连接信道译码器、解调器、中频放大器、下变频器、低噪声放大器，然后连接到无线信道。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种宽带无线通信与测距系统，其特征在于：所述发起端成帧模块和/或响应端成帧模块还各自地与信道对控信息输出接口、宽带业务信息输出接口数据连接。5.根据权利要求4所述的一种宽带无线通信与测距系统，其特征在于：所述发起端解帧模块和/或响应端解帧模块还与信道对控信息输入接口、宽带业务信息输入接口数据连接。6.根据权利要求5所述的一种宽带无线通信与测距系统，其特征在于：所述发起端测距数据处理模块包括发起端发测距数据输出接口、响应端发测距数据输入接口、以及用于测距协议传输的控制模块交互接口；所述响应端测距数据处理模块包括响应端发测距数据输出接口、发起端发测距数据输入接口、以及用于测距协议传输的控制模块交互接口。7.一种宽带无线通信与测距系统实现同时通信与测距的方法，其特征在于：S110：发起端测距数据处理模块发送测距发起数据复接指令至发起端成帧模块，并储存发送时刻为第一时间标志T1；S120：发起端成帧模块形成含有帧头和第一时间标志T1的发起端发测距数据，经处理后输出到无线信道；S130：响应端解帧模块获取发起端发测距数据，经数据分接后发送到响应端测距数据2CN111060868A权利要求书2/3页处理模块；S140：响应端测距数据处理模块接收来自响应端解帧模块发送的数据，储存接收时刻为第二时间标志T2；S150：响应端的测距比较器基于第一时间标志T1和第二时间标志T2计算发起端和响应端之间的距离：S=光速×[T2-(T1+t)]，其中，或，t表示测距发起端与测距响应端之间的时间偏差；T3为响应端测距数据处理模块发送测距响应数据复接指令至响应端成帧模块的时刻；T4发起端测距数据处理模块接收来自发起端解帧模块发送数据的时刻。8.根据权