專利名稱：一種特征參數(shù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及導(dǎo)航領(lǐng)域，特別涉及一種特征參數(shù)采集裝置和定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地理位置信息是與人們生活息息相關(guān)的重要信息，隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，地理位置信息發(fā)揮著越來越大的作用。地理位置信息能夠用于人員調(diào)度、資產(chǎn)管理、安全監(jiān)控、安全調(diào)度、智能交通、地圖導(dǎo)航、出行指南等諸多方面，特別是在應(yīng)對緊急救助與應(yīng)急指揮調(diào)度時(shí)，獲取地理位置信息更是尤為重要?，F(xiàn)有獲取地理位置信息的方式，主要有通過衛(wèi)星定位，如GPS (GlobalPositioning System，全球定位系統(tǒng))、WLAN定位、基于室外移動通信基站定位。其中，衛(wèi)星定位由于信號強(qiáng)度弱，易受遮擋和室內(nèi)等環(huán)境因素干擾，一般僅局限在室外，難以在室內(nèi)進(jìn)行定位； WLAN(Wireless Local Area Network,無線局域網(wǎng)絡(luò))、WSN(wireless sensor network, 無線傳感網(wǎng)絡(luò))等室內(nèi)定位系統(tǒng)覆蓋區(qū)域有限，不利于全域推廣；基于地面移動通信基站定位，可實(shí)現(xiàn)大區(qū)域室內(nèi)外定位，但是基站時(shí)間同步精度、NL0S(Non Light of Sight，非視距)、碼片寬度、多徑等影響，現(xiàn)有移動通信網(wǎng)定位精度較低，約50-150米。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題現(xiàn)有技術(shù)一般只在室外或室內(nèi)時(shí)能夠定位出準(zhǔn)確的地理位置信息，但是若從室外移動到室內(nèi)或從室內(nèi)移動到室外的情況下，定位效果并不明顯。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)施例提供了一種特征參數(shù)采集裝置，用于采集室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)定位。 所述技術(shù)方案如下一種特征參數(shù)采集裝置，所述裝置至少包括CMMB(China MobileMultimedia Broadcasting，中國移動多媒體廣播)射頻芯片、基帶FPGA(FieIdProgrammabIe Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)模塊和處理器模塊，所述CMMB射頻芯片接收發(fā)射端發(fā)射的基于L波段廣播網(wǎng)的CMMB信號，并發(fā)送給基帶FPGA模塊，所述CMMB信號中混有CDMA定位信號；所述基帶FPGA模塊，與CMMB射頻芯片和處理器模塊分別進(jìn)行連接，用于在接收的 CMMB信號中分離出CDMA定位信號，并對CDMA定位信號進(jìn)行解擴(kuò)處理，獲取特征參數(shù)；所述處理器模塊，接收基帶FPGA模塊發(fā)送的特征參數(shù)。其中，所述基帶FPGA模塊具體包括同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元、加權(quán)單元、CDMA定位信號檢測解調(diào)單元、信噪比估計(jì)及多徑檢測單元和數(shù)據(jù)處理上傳單元；所述同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元連接所述CMMB射頻芯片，接收所述CMMB 射頻芯片發(fā)送的CMMB信號，并從該CMMB信號中分離出CDMA定位信號；所述加權(quán)單元，連接所述同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元，用于對每個(gè)路徑的 CDMA定位信號進(jìn)行加權(quán)處理，并將處理結(jié)果相加合成一個(gè)輸出數(shù)據(jù)輸入到CDMA定位信號檢測解調(diào)單元；所述CDMA定位檢測解調(diào)單元，接收所述同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元發(fā)送的加權(quán)后的CDMA定位信號，并采用解擴(kuò)碼對每個(gè)CDMA定位信號進(jìn)行解擴(kuò)處理，并獲取特征參數(shù)，將解擴(kuò)后的CDMA定位信號發(fā)送給信噪比估計(jì)及多徑檢測單元；所述數(shù)據(jù)處理上傳單元，將所述CDMA定位檢測解調(diào)單元發(fā)送的特征參數(shù)傳輸給處理器模塊。其中，所述裝置還包括一氣壓測高芯片，用于獲取所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的高程信息；相應(yīng)地，所述基帶FPGA模塊還包括高程計(jì)算及修正單元，連接所述氣壓測高芯片，對所述氣壓測高芯片發(fā)送的高程信息進(jìn)行處理，得到海拔高度信息；所述數(shù)據(jù)上傳單元還將所述海拔高度信息傳輸給處理器模塊。其中，所述裝置還包括一坐標(biāo)信息獲取模塊，連接所述處理器模塊，用于獲取所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前位置的坐標(biāo)信息，并將所述位置信息發(fā)送給所述處理器模塊。其中，所述坐標(biāo)信息獲取模塊具體包括差分GPS芯片和外設(shè)單元，所述差分GPS芯片，用于當(dāng)所述特征參數(shù)采集裝置位于GPS覆蓋區(qū)域時(shí)，獲取所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息；所述外設(shè)單元，用于當(dāng)所述特征參數(shù)采集裝置位于GPS無法覆蓋區(qū)域時(shí)，向所述處理器模塊輸入所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息。其中，所述裝置還包括一存儲卡，連接所述處理器模塊，用于存儲所述處理器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括特征參數(shù)采集裝置、上位機(jī)和接收機(jī)，所述特征參數(shù)采集裝置用于采集所測區(qū)域內(nèi)的位置信息和所述位置信息對應(yīng)的特征參數(shù)；所述上位機(jī)，連接所述特征參數(shù)采集裝置，用于獲取所測區(qū)域內(nèi)的位置信息和對應(yīng)的特征參數(shù)，并根據(jù)所述位置信息，建立包括所述位置信息與特征參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系的特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫；所述接收機(jī)連接所述上位機(jī)，將接收到的特征參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)，以使上位機(jī)根據(jù)所述位置信息與特征參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，定位出該特征參數(shù)對應(yīng)的位置信息。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過在廣播網(wǎng)中混入 CDMA定位信號，并根據(jù)CDMA定位信號獲取當(dāng)前位置的特征參數(shù)，因而能夠獲取到該特征參數(shù)采集裝置位于室內(nèi)外時(shí)的特征參數(shù)。另外，能夠建立包括特征參數(shù)和位置信息建立對應(yīng)關(guān)系的特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫，在后續(xù)接收機(jī)接收到一特征參數(shù)時(shí)，通過在對應(yīng)關(guān)系中查找位置信息實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。

圖1是本實(shí)施例1中提供的特征參數(shù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)施例2中提供的特征參數(shù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0030]圖3是本實(shí)施例2中提供的特征參數(shù)采集裝置中擴(kuò)頻碼填充示意圖；圖4是本實(shí)施例3中提供的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1參見圖1，本實(shí)施例提供的一種特征參數(shù)采集裝置，至少包括CMMB射頻芯片101、 基帶FPGA模塊102和處理器模塊103，CMMB射頻芯片101接收發(fā)射端發(fā)射的基于L波段廣播網(wǎng)的CMMB信號，并發(fā)送給基帶FPGA模塊，所述CMMB信號中混有CDMA定位信號；基帶FPGA模塊102，與CMMB射頻芯片101和處理器模塊103分別進(jìn)行連接，用于在接收的CMMB信號中分離出CDMA定位信號，并對CDMA定位信號進(jìn)行解擴(kuò)處理，獲取特征參數(shù)；處理器模塊103，接收基帶FPGA模塊102發(fā)送的特征參數(shù)。本實(shí)施例提供的裝置，通過基于L波段廣播網(wǎng)獲取CDMA定位信號，因而能夠獲取到該特征參數(shù)采集裝置位于室內(nèi)外時(shí)的特征參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在室內(nèi)外特征參數(shù)的獲取，從而便于后續(xù)根據(jù)該特征參數(shù)實(shí)現(xiàn)定位。實(shí)施例2本實(shí)施例針對具體的應(yīng)用場景，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案。參見圖2，本實(shí)施例提出了一種特征參數(shù)采集裝置，具體包括CMMB射頻芯片201、 基帶FPGA模塊202和處理器模塊203，CMMB射頻芯片201接收發(fā)射端發(fā)射的基于L波段廣播網(wǎng)的CMMB信號，并將該CMMB 信號發(fā)送給基帶FPGA模塊202，其中，CMMB信號中混有CDMA定位信號。具體地，本實(shí)施例中發(fā)射端為基站或直放站，特征參數(shù)采集裝置為接收端，CMMB射頻芯片會接收到基站或直放站發(fā)射的基于L波段廣播網(wǎng)的CMMB信號，如特征參數(shù)采集裝置在室外時(shí)，接收到基站發(fā)射的CMMB信號，特征參數(shù)采集裝置在室內(nèi)時(shí)，接收到直放站發(fā)射的CMMB信號。實(shí)際應(yīng)用中，該CMMB信號是經(jīng)過擴(kuò)頻處理的，特征參數(shù)采集裝置對經(jīng)過擴(kuò)頻處理后的CMMB信號進(jìn)行解擴(kuò)處理。其中，CMMB射頻芯片201接收到CMMB信號后，可以對接收的CMMB信號進(jìn)行低噪聲放大、下變頻、濾波、中頻放大、采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號后，發(fā)送給基帶FPGA模塊202。 該CMMB信號中至少混有包括CDMA定位信號，還會包括CMMB廣播信號等?；鶐PGA模塊202，與CMMB射頻芯片201和處理器模塊203分別進(jìn)行連接，用于在CMMB信號中分離出CDMA定位信號，并對CDMA定位信號進(jìn)行解擴(kuò)處理，獲取特征參數(shù)。其中，基帶FPGA模塊202具體包括同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元2021、加權(quán)單元2022、CDMA定位信號檢測解調(diào)單元2023、信噪比估計(jì)及多徑檢測單元20 、高程計(jì)算及修正單元2025和數(shù)據(jù)處理上傳單元20 ；同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元2021連接CMMB射頻芯片201，接收CMMB射頻芯片發(fā)送的CMMB信號，并對該CMMB信號進(jìn)行解調(diào)，分離出CDMA定位信號。加權(quán)單元2022，連接同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元2021，用于對每個(gè)路徑的 CDMA定位信號進(jìn)行加權(quán)處理，并將處理結(jié)果相加合成一個(gè)輸出數(shù)據(jù)輸入到CDMA定位信號檢測解調(diào)單元2022，以提高優(yōu)于單路相關(guān)器的信號檢測。實(shí)際應(yīng)用中，由于多徑效應(yīng)是定位系統(tǒng)的主要誤差源，會顯著降低定位精度并影響測量系統(tǒng)的性能，本實(shí)施例通過在采用多徑處理技術(shù)，可以有效地利用多徑分量，把多徑能量收集起來，變矢量和為代數(shù)和，從而有效減小多徑衰落的影響，從而在定位系統(tǒng)利用特征參數(shù)采集裝置采集的特征參數(shù)進(jìn)行定位時(shí)，能夠很好的抑制多徑干擾，改善誤碼性能，提高了定位系統(tǒng)定位的精確度。CDMA定位檢測解調(diào)單元20M，接收同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元2021發(fā)送的加權(quán)后的CDMA定位信號，并采用解擴(kuò)碼對每個(gè)CDMA定位信號進(jìn)行解擴(kuò)處理，并獲取特征參數(shù)，將解擴(kuò)后的CDMA定位信號發(fā)送給信噪比估計(jì)及多徑檢測單元2025。實(shí)際應(yīng)用中，由于移動臺移動過程中，相鄰基站或相鄰直放站之間會有一定互相關(guān)干擾，相鄰基站之間強(qiáng)信號與弱信號之差最大為17dB，該干擾可通過普通的解擴(kuò)解調(diào)加以識別。由于本實(shí)施例在發(fā)射端，首先將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的擴(kuò)頻碼(如高速偽隨機(jī)碼)進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展， 再經(jīng)載波調(diào)制后，發(fā)送出去，如本實(shí)施例中發(fā)射端發(fā)送的CMMB信號就是經(jīng)過擴(kuò)頻處理后的信號。因而，本實(shí)施例在CDMA定位檢測解調(diào)單元使用完全相同的解擴(kuò)碼(如偽隨機(jī)碼)，對接收的帶寬信號作解擴(kuò)處理，把寬帶信號轉(zhuǎn)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號。其中，本實(shí)施例的發(fā)射端對窄帶信號的幀結(jié)構(gòu)做了如下設(shè)計(jì)，如圖4所示，將一幀 (Is)分為40個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙中，利用同步信號與OFDM符號之前的閑置TXID填充擴(kuò)頻碼。擴(kuò)頻碼長1023(每段127，乘以8 = 1016)/2047(視碼設(shè)計(jì)而定)，分8/16段填充在TXID里。優(yōu)選地，為了確保OFDM不會對CDMA信號產(chǎn)生干擾，本實(shí)施例對TXID的前部分進(jìn)行填充，后部分作為保護(hù)間隔，不進(jìn)行填充，如可以將TXID段分為兩段，前25. 4us填充 127bit擴(kuò)頻碼，后10. 6us作為保護(hù)間隔，不進(jìn)行填充，從而在擴(kuò)頻時(shí)由8/16段TXID拼接擴(kuò)頻。本實(shí)施例提供的對窄帶信號進(jìn)行填充擴(kuò)頻碼的方式，既可以抑制互相關(guān)，又能達(dá)到較高的擴(kuò)頻增益。其中，由于擴(kuò)頻碼或解擴(kuò)碼的選擇，對互相關(guān)干擾有很大影響，本實(shí)施例中擴(kuò)頻碼優(yōu)先選擇零互相關(guān)窗大于1 的LAS碼，可完全消去互相關(guān)干擾；也可以選擇M序列或GOLD 碼，通過互相關(guān)減輕算法，抑制多址干擾。相應(yīng)地，在CDMA定位信號檢測解調(diào)中的解擴(kuò)碼也優(yōu)先選擇零互相關(guān)窗大于128的LAS碼，也可以選擇M序列或GOLD碼完成解擴(kuò)操作。信噪比估計(jì)及多徑檢測單元2023，接收CDMA定位信號檢測解調(diào)單元2022發(fā)送的解擴(kuò)后的CDMA定位信號，計(jì)算該解擴(kuò)后的CDMA定位信號的信噪比和各個(gè)多徑的時(shí)延長度， 該單元為可選單元，其目的是能夠獲得接收機(jī)所在位置接收到各廣播基站的信號的強(qiáng)度， 并消除信號的多徑傳播所帶來的特征參數(shù)誤差。高程計(jì)算及修正單元2025，連接氣壓測高芯片205，對該氣壓測高芯片發(fā)送的高程信息進(jìn)行處理，得到海拔高度信息。本實(shí)施例中不對處理高度信息的方式進(jìn)行限定，該部分為現(xiàn)有技術(shù)，該單元與氣壓測高芯片相對應(yīng)，若沒有設(shè)置氣壓測高芯片，則該基帶FPGA
6模塊中也不需要設(shè)置高程計(jì)算及修正單元。數(shù)據(jù)處理上傳單元20 ,將接收的數(shù)據(jù)，傳輸給處理器模塊203。其中，數(shù)據(jù)處理上傳單元接收的數(shù)據(jù)包括特征參數(shù)和海拔高度信息?；鶐PGA模塊設(shè)置信噪比估計(jì)及多徑檢測單元時(shí)，數(shù)據(jù)處理上傳單元接收信噪比估計(jì)及多徑檢測單元發(fā)送的特征參數(shù)；若沒有設(shè)置信噪比估計(jì)及多徑檢測單元時(shí)，數(shù)據(jù)處理上傳單元接收CDMA定位信號檢測解調(diào)單元發(fā)送的特征參數(shù)。基帶FPGA模塊設(shè)置了高程計(jì)算及修正單元時(shí)，該數(shù)據(jù)處理上傳單元還接收高程計(jì)算及修正單元發(fā)送的海拔高度信息。本實(shí)施例通過在基帶FPGA模塊中采用互相關(guān)消除和多徑處理技術(shù)，以提高特征參數(shù)精度，每秒至少可以解調(diào)出5組特征參數(shù)，從而在上位機(jī)208中建立的特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫更準(zhǔn)確。其中，CDMA定位信號中還攜帶有導(dǎo)航電文，基帶FPGA模塊202可以根據(jù)導(dǎo)航電文解調(diào)基站信令，記錄基站ID，將該基站ID通過處理器模塊發(fā)送給上位機(jī)208，因而上位機(jī)中可以建立基站ID、特征參數(shù)和位置信息的對應(yīng)關(guān)系。特征參數(shù)采集裝置能夠?qū)嵉販y量網(wǎng)格特征點(diǎn)處得多維特征參數(shù)，如信號到達(dá)時(shí)間、信號強(qiáng)度、基站ID、當(dāng)前位置信息等。處理器模塊203與基帶FPGA模塊201和上位機(jī)208分別進(jìn)行連接，完成與基帶 FPGA模塊和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互。處理器模塊與基帶FPGA模塊和上位機(jī)之間可以采用無線或有線方式進(jìn)行連接，如可以通過USB 2.0的數(shù)據(jù)線進(jìn)行連接，該處理器模塊用于提供人機(jī)界面，獲取基帶FPGA模塊發(fā)送的定位特征參數(shù)，并傳遞至上位機(jī)208，完成特征參數(shù)采集裝置與上位機(jī)之間的交互。進(jìn)一步地，本實(shí)施例還包括CPT原子鐘模塊204，連接基帶FPGA模塊202，用于為基帶FPGA模塊202提供高精度的時(shí)鐘，提高了特征參數(shù)采集數(shù)據(jù)的精度。進(jìn)一步地，本實(shí)施例還包括氣壓測高芯片205，連接基帶FPGA模塊202，用于獲取該特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的高程信息，并將該高程信息發(fā)送給高程計(jì)算及修正單元2025，高程計(jì)算及修正單元2025將處理后的海拔高度信息傳輸給處理器模塊。進(jìn)一步地，本實(shí)施例還包括坐標(biāo)信息獲取模塊206，連接處理器模塊203，用于獲取特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前位置的位置信息，并將該位置信息發(fā)送給處理器模塊203， 本實(shí)施例中坐標(biāo)信息獲取模塊206包括差分GPS芯片2061和外設(shè)單元2062。差分GPS芯片2061，連接處理器模塊203，用于當(dāng)特征參數(shù)采集裝置位于GPS信號覆蓋區(qū)域，如室外時(shí)，獲取特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息，如經(jīng)緯度等，并將當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息發(fā)送給處理器模塊。外設(shè)單元2062，連接處理器模塊203，用于當(dāng)特征參數(shù)采集裝置位于GPS無法覆蓋區(qū)域，如室內(nèi)時(shí)，可以通過外設(shè)單元對特征參數(shù)采集裝置進(jìn)行操作，如通過IXD觸摸屏、按鍵等，向處理器模塊輸入特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息。進(jìn)一步地，本實(shí)施例還包括存儲卡207，連接處理器模塊203，用于存儲處理器模塊203輸出的數(shù)據(jù)，如當(dāng)前地理位置的特征參數(shù)和位置信息等，該位置信息包括坐標(biāo)信息和海拔高度信息。本實(shí)施例提供了特征參數(shù)采集裝置的多個(gè)應(yīng)用場景室外主干道特征參數(shù)采集將特征參數(shù)采集裝置置于地圖公司的路測采集車上， 啟動該特征參數(shù)采集裝置。由于特征參數(shù)采集速率大于5Hz，因此當(dāng)采集車以60km/h行駛時(shí)，采集間隔可以小于3m。特征參數(shù)采集裝置會自動將連續(xù)的特征數(shù)據(jù)、地理坐標(biāo)信息(通過差分GPS得到)記錄入存儲卡。室外小區(qū)街道特征參數(shù)采集采集人員手持特征參數(shù)采集裝置，通過處理器模塊提供的人機(jī)界面，向特征參數(shù)采集裝置發(fā)送指令，在預(yù)定的逐個(gè)網(wǎng)格特征點(diǎn)處采集特征參數(shù)。特征參數(shù)采集裝置會自動將連續(xù)的特征數(shù)據(jù)和位置信息記錄入存儲卡?？梢栽谕坏攸c(diǎn)多次采集，通過后續(xù)離線數(shù)據(jù)處理，提高特征數(shù)據(jù)精度。樓宇室內(nèi)特征參數(shù)采集采集人員手持特征參數(shù)采集裝置，通過處理器模塊提供的人機(jī)界面，向特征參數(shù)采集裝置發(fā)送指令，在預(yù)定的逐個(gè)網(wǎng)格特征點(diǎn)處采集特征參數(shù)。同時(shí)采集人員結(jié)合室內(nèi)電子地圖，通過處理器模塊提供的人機(jī)界面，輸入當(dāng)前網(wǎng)格點(diǎn)在室內(nèi)電子地圖中的坐標(biāo)。特征參數(shù)采集裝置將特征參數(shù)和位置信息一同記錄入存儲卡。本實(shí)施例提供的特征參數(shù)采集裝置，通過基于L波段廣播網(wǎng)獲取CDMA定位信號， 根據(jù)該CDMA定位信號獲取特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前位置的特征參數(shù)，由于在室內(nèi)外均能獲取到基于L波段廣播網(wǎng)的CDMA定位信息，實(shí)現(xiàn)了在室內(nèi)外特征參數(shù)的獲取，從而便于后續(xù)根據(jù)該特征參數(shù)實(shí)現(xiàn)定位。實(shí)施例3本實(shí)施例提供的定位系統(tǒng)的定位原理為廣播基站或直放站發(fā)送CMMB信號，當(dāng)用戶位于某地點(diǎn)時(shí)，通過特征參數(shù)采集裝置接收到CMMB信號，并解算出一系列特征參數(shù)，稱為特征參數(shù)采集裝置在該地點(diǎn)的特征參數(shù)。這些特征參數(shù)會隨著用戶位于地點(diǎn)的不同而變化，也就是說在不同的地點(diǎn)，獲取到的特征參數(shù)會不同。為了實(shí)現(xiàn)定位，首先根據(jù)電子地圖中的位置信息，存儲不同特征參數(shù)與不同位置信息的對應(yīng)關(guān)系，這樣用戶就能通過比對接收機(jī)得到的特征參數(shù)和位置信息的對應(yīng)關(guān)系，來得到自己當(dāng)前的位置。其中該特征參數(shù)采集裝置可以設(shè)置為手持終端。參見圖4，本實(shí)施例提供了一種定位系統(tǒng)，具體包括特征參數(shù)采集裝置301、上位機(jī)302和接收機(jī)303 ；特征參數(shù)采集裝置301用于采集所測區(qū)域內(nèi)的位置信息和所述位置信息對應(yīng)的特征參數(shù)；其中，該位置信息具體包括坐標(biāo)信息和/或海拔高度信息。上位機(jī)302，連接特征參數(shù)采集裝置301，用于獲取所測區(qū)域內(nèi)的位置信息和對應(yīng)的特征參數(shù)，并根據(jù)所述位置信息，建立包括所述位置信息與特征參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系的特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫；接收機(jī)303連接所述上位機(jī)302，將接收到的特征參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)，以使上位機(jī)根據(jù)所述位置信息與特征參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，定位出該特征參數(shù)對應(yīng)的位置信息。本實(shí)施例給出一種通過特征參數(shù)采集裝置采集特征參數(shù)和位置信息，在上位機(jī)中生成特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案將特征參數(shù)采集裝置位于某地理位置，CMMB射頻芯片對廣播基站信號進(jìn)行低噪聲放大、下變頻，濾波、中頻放大、采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號，并發(fā)送給基帶FPGA模塊；基帶FPGA模塊對數(shù)字基帶信號進(jìn)行檢測并解調(diào)，計(jì)算出各個(gè)基站CDMA定位信號路徑時(shí)延、信號強(qiáng)度等信息；基帶FPGA模塊同時(shí)解調(diào)基站信令，記錄基站ID，解算出當(dāng)前地理位置的特征參數(shù)。 特征參數(shù)采集裝置位于GPS信號覆蓋區(qū)域，如室外，通過差分GPS芯片獲取當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息，如經(jīng)緯度等，并將該坐標(biāo)信息發(fā)送給處理器模塊，位于GPS無法覆蓋區(qū)域，如室內(nèi)，由操作人員結(jié)合電子地圖，將當(dāng)前地理位置的地圖坐標(biāo)輸入到處理器模塊；進(jìn)一步地，還可以通過氣壓測高芯片獲取當(dāng)前地理位置的高度信息，并將當(dāng)前地理位置的高度信息輸入到處理器模塊。從而，處理器模塊將獲取到的當(dāng)前地理位置的特征參數(shù)和位置信息，存入存儲卡。將特征參數(shù)采集裝置移動到網(wǎng)格中的其他地點(diǎn)，可以獲取網(wǎng)格中各特征點(diǎn)的特征參數(shù)和位置信息，從而上位機(jī)處理特征采集裝置采集得到的特征參數(shù)和位置信息，并進(jìn)行優(yōu)化，生成特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫。本實(shí)施例提供的系統(tǒng)，通過特征參數(shù)采集裝置采集到當(dāng)前地理位置的特征參數(shù)， 并結(jié)合電子地圖獲取當(dāng)前地理位置的位置信息，建立當(dāng)前地理位置的特征參數(shù)和位置信息的對應(yīng)關(guān)系，因而接收機(jī)接收到一特征參數(shù)時(shí)，通過在該對應(yīng)關(guān)系中查找對應(yīng)的位置信息實(shí)現(xiàn)定位；另，由于特征參數(shù)采集裝置基于L波段廣播網(wǎng)的CMMB信號獲取特征參數(shù)并建立特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫，因而可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外的精確定位。以上該僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求1.一種特征參數(shù)采集裝置，其特征在于，所述裝置至少包括CMMB射頻芯片、基帶FPGA 模塊和處理器模塊，所述CMMB射頻芯片接收發(fā)射端發(fā)射的基于L波段廣播網(wǎng)的CMMB信號，并發(fā)送給基帶 FPGA模塊，所述CMMB信號中混有CDMA定位信號；所述基帶FPGA模塊，與CMMB射頻芯片和處理器模塊分別進(jìn)行連接，用于在接收的CMMB 信號中分離出CDMA定位信號，并對CDMA定位信號進(jìn)行解擴(kuò)處理，獲取特征參數(shù)；所述處理器模塊，接收基帶FPGA模塊發(fā)送的特征參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基帶FPGA模塊具體包括同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元、加權(quán)單元、CDMA定位信號檢測解調(diào)單元和數(shù)據(jù)處理上傳單元；所述同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元連接所述CMMB射頻芯片，接收所述CMMB射頻芯片發(fā)送的CMMB信號，并從該CMMB信號中分離出CDMA定位信號；所述加權(quán)單元，連接所述同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元，用于對每個(gè)路徑的CDMA 定位信號進(jìn)行加權(quán)處理，并將處理結(jié)果相加合成一個(gè)輸出數(shù)據(jù)輸入到CDMA定位信號檢測解調(diào)單元；所述CDMA定位檢測解調(diào)單元，接收所述同步信道估計(jì)及CMMB信號調(diào)解單元發(fā)送的加權(quán)后的CDMA定位信號，并采用解擴(kuò)碼對每個(gè)CDMA定位信號進(jìn)行解擴(kuò)處理，并獲取特征參數(shù)，將解擴(kuò)后的CDMA定位信號發(fā)送給信噪比估計(jì)及多徑檢測單元；所述數(shù)據(jù)處理上傳單元，將所述CDMA定位檢測解調(diào)單元發(fā)送的特征參數(shù)傳輸給處理器模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一氣壓測高芯片，用于獲取所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的高程信息；相應(yīng)地，所述基帶FPGA模塊還包括高程計(jì)算及修正單元，連接所述氣壓測高芯片，對所述氣壓測高芯片發(fā)送的高程信息進(jìn)行處理，得到海拔高度信息；所述數(shù)據(jù)上傳單元還將所述海拔高度信息傳輸給處理器模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一坐標(biāo)信息獲取模塊，連接所述處理器模塊，用于獲取所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前位置的坐標(biāo)信息，并將所述位置信息發(fā)送給所述處理器模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)信息獲取模塊具體包括差分GPS芯片和外設(shè)單元，所述差分GPS芯片，用于當(dāng)所述特征參數(shù)采集裝置位于GPS覆蓋區(qū)域時(shí)，獲取所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息；所述外設(shè)單元，用于當(dāng)所述特征參數(shù)采集裝置位于GPS無法覆蓋區(qū)域時(shí)，向所述處理器模塊輸入所述特征參數(shù)采集裝置所處的當(dāng)前地理位置的坐標(biāo)信息。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一存儲卡，連接所述處理器模塊，用于存儲所述處理器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種特征參數(shù)采集裝置，屬于導(dǎo)航領(lǐng)域。所述特征參數(shù)采集裝置包括CMMB射頻芯片、基帶FPGA模塊和處理器模塊；本實(shí)用新型通過基于L波段廣播網(wǎng)獲取當(dāng)前位置的特征參數(shù)，因而能夠獲取到該特征參數(shù)采集裝置位于室內(nèi)外時(shí)的特征參數(shù)。另外，能夠建立包括特征參數(shù)和位置信息建立對應(yīng)關(guān)系的特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫，在后續(xù)接收機(jī)接收到一特征參數(shù)時(shí)，通過在對應(yīng)關(guān)系中查找位置信息實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。
文檔編號G01S19/42GK202189145SQ20112010382
公開日2012年4月11日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者余彥培, 關(guān)維國, 徐連明, 來奇峰, 袁協(xié), 鄧中亮, 鄧耀宇 申請人:北京郵電大學(xué), 北京首科信通科技有限責(zé)任公司