本發(fā)明涉及一種測(cè)向裝置，具體涉及一種基帶序列重構(gòu)的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向裝置，屬于無線電信號(hào)測(cè)向技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

無線電信號(hào)測(cè)向技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電臺(tái)及移動(dòng)終端的測(cè)向定位，在民用和軍用輻射源定位領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，實(shí)用意義很大。目前空間譜法、振幅法以及相位法等對(duì)窄帶信號(hào)可以獲得很好的測(cè)向結(jié)果，但是對(duì)寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)，由于多用戶同頻、寬帶多徑和低信噪比等原因，窄帶測(cè)向方法無法應(yīng)用。而已有的擴(kuò)頻碼解擴(kuò)的寬帶擴(kuò)頻信號(hào)測(cè)向方法，僅適用于擴(kuò)頻直接由擴(kuò)頻序列生成的理想情況。而在實(shí)際擴(kuò)頻系統(tǒng)如CDMA2000中，擴(kuò)頻往往涉及到多組擴(kuò)頻碼和正交碼的混合，此時(shí)無法使用擴(kuò)頻碼解擴(kuò)的測(cè)向方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以應(yīng)用于多組擴(kuò)頻碼和正交碼混合擴(kuò)頻的實(shí)際寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)的測(cè)向裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

其組成包括電性連接的超短波測(cè)向陣列、超短波信道接收機(jī)、信號(hào)采集處理機(jī)和顯控終端；所述超短波測(cè)向陣列由N根垂直和/或水平極化的天線組成。

優(yōu)選的，所述超短波測(cè)向陣列是由N根垂直和/或水平極化天線組成直徑為D的均勻圓陣。

優(yōu)選的，所述信號(hào)采集處理機(jī)包括電性連接的時(shí)鐘同步板、A/D模塊、FPGA和DSP。

優(yōu)選的，所述時(shí)鐘同步板為GPS時(shí)鐘同步板。

超短波測(cè)向陣列接收信號(hào)經(jīng)饋線輸入超短波信道接收機(jī)，在信道接收機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬濾波、下變頻等模擬域處理；在信號(hào)采集處理機(jī)內(nèi)，時(shí)鐘同步板為解擴(kuò)處理提供穩(wěn)定的時(shí)鐘，以及實(shí)現(xiàn)與測(cè)向目標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步，A/D模塊完成數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，F(xiàn)PGA完成信號(hào)采集、變頻和濾波抽取等預(yù)處理，DSP完成采集信號(hào)的解擴(kuò)、解調(diào)、解碼，協(xié)議分析，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)信號(hào)采集、分析、搜索和測(cè)向處理；顯控終端實(shí)現(xiàn)測(cè)向控制和系統(tǒng)信息、測(cè)向結(jié)果的顯示。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)直接擴(kuò)頻和混合擴(kuò)頻系統(tǒng)的擴(kuò)頻信號(hào)測(cè)向，適用范圍更廣，實(shí)用性更強(qiáng)；也可實(shí)現(xiàn)多徑環(huán)境的寬帶擴(kuò)頻信號(hào)測(cè)向，測(cè)向精度更高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明：

附圖1為基帶序列重構(gòu)的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向的裝置框圖；

附圖2為測(cè)向裝置的啟動(dòng)測(cè)向流程示意圖；

附圖3為對(duì)測(cè)向裝置的具體測(cè)向流程示意圖；

附圖4為相關(guān)干涉儀的相關(guān)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明如附圖1所示，本發(fā)明基帶序列重構(gòu)的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向裝置的構(gòu)成包括：超短波測(cè)向陣列，超短波信道接收機(jī)，信號(hào)采集處理機(jī)和顯控終端。

超短波測(cè)向陣列是由N根天線組成直徑為D的均勻圓陣；陣列接收信號(hào)經(jīng)饋線輸入超短波信道接收機(jī)，在信道接收機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬濾波、下變頻等模擬域處理；在信號(hào)采集處理機(jī)內(nèi)，時(shí)鐘同步板為解擴(kuò)處理提供穩(wěn)定的時(shí)鐘，以及實(shí)現(xiàn)與測(cè)向目標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步，A/D模塊完成數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，F(xiàn)PGA完成信號(hào)采集、變頻和濾波抽取等預(yù)處理，DSP完成采集信號(hào)的解擴(kuò)、解調(diào)、解碼，協(xié)議分析，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)信號(hào)的搜索和測(cè)向處理；顯控終端實(shí)現(xiàn)測(cè)向控制和系統(tǒng)信息、測(cè)向結(jié)果的顯示。

本發(fā)明基帶序列重構(gòu)的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向裝置的啟動(dòng)測(cè)向流程如附圖2所示，其步驟包括：

步驟110：寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向裝置開機(jī)啟動(dòng)并開始工作，搜索周圍擴(kuò)頻系統(tǒng)信號(hào)信息，并在顯控終端上顯示；

步驟111：操作者根據(jù)顯控終端顯示的搜索擴(kuò)頻系統(tǒng)情況，配置測(cè)向裝置頻點(diǎn)、基站標(biāo)識(shí)、擾碼組等工作參數(shù)；

步驟112：通過對(duì)上下行信號(hào)的解擴(kuò)解調(diào)解碼和協(xié)議分析，獲得對(duì)應(yīng)基站和接入該基站移動(dòng)終端的基本信息，并在顯控終端上顯示；

步驟113：操作者在顯控終端上選擇測(cè)向目標(biāo)，并對(duì)其啟動(dòng)測(cè)向。

啟動(dòng)測(cè)向后，具體測(cè)向流程如附圖3所示，其步驟包括：

步驟121：對(duì)上下行信號(hào)進(jìn)行解碼并搜索測(cè)向目標(biāo)信號(hào)，若發(fā)現(xiàn)目標(biāo)發(fā)送信息，則進(jìn)入步驟122；

步驟122：存儲(chǔ)測(cè)向目標(biāo)信息對(duì)應(yīng)的多個(gè)通道基帶數(shù)據(jù)s_n和擴(kuò)頻調(diào)制編碼參數(shù)；根據(jù)擴(kuò)頻調(diào)制編碼參數(shù)和目標(biāo)發(fā)送信息，重構(gòu)目標(biāo)發(fā)送的基帶序列s₀；

步驟123：將重構(gòu)基帶序列和存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)信息的多個(gè)通道基帶數(shù)據(jù)分別求互相關(guān)r_n＝corr(s_n,s₀)；

步驟124：搜索互相關(guān)峰，并記錄≥(V_max-V_g)的互相關(guān)峰位置和數(shù)值(其中V_max為最大相關(guān)峰值，V_g為選擇的門限)，不同相關(guān)峰位置對(duì)應(yīng)來波信號(hào)的多個(gè)到達(dá)徑；

步驟125：利用相關(guān)峰數(shù)值計(jì)算不同到達(dá)徑來波信號(hào)與重構(gòu)序列的相位差，并將相同到達(dá)徑、不同通道的相位差進(jìn)行配對(duì)(P_m1,P_m2,…,P_mN)，依次得到不同徑各通道的相位差組合{(P₁₁,P₁₂,…,P_1N),(P₂₁,P₂₂,…,P_2N),…,(P_M1,P_M2,…,P_MN)}(其中M為多徑數(shù)目，P_mn為第n通道的m徑相對(duì)重構(gòu)序列的相位差)；

步驟126：對(duì)各到達(dá)徑，分別利用其各通道相位差進(jìn)行相關(guān)干涉儀方法測(cè)向。

以CDMA2000寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)為例，說明本發(fā)明的基帶序列重構(gòu)的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向方法和裝置。

對(duì)CDMA2000的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向，測(cè)向裝置框圖如圖1所示，其中超短波天線陣列配置為5陣元圓陣，測(cè)向裝置中的時(shí)鐘同步板為GPS時(shí)鐘同步板，用以獲得與目前CDMA2000工作基站同步的精確時(shí)鐘。測(cè)向裝置根據(jù)步驟110啟動(dòng)對(duì)周圍CDMA基站信號(hào)導(dǎo)頻信道的搜索，并在顯控終端界面上顯示；根據(jù)步驟111，操作者在界面上選擇目標(biāo)基站，并將其工作頻點(diǎn)、基站標(biāo)識(shí)、擾碼、尋呼參數(shù)、接入?yún)?shù)等配置給測(cè)向裝置；測(cè)向裝置由步驟112獲得基站和接入基站移動(dòng)終端IMSI、ESN等信息后，根據(jù)步驟113選擇并啟動(dòng)對(duì)目標(biāo)的測(cè)向，具體測(cè)向過程根據(jù)步驟121～126進(jìn)行。其中步驟121中的目標(biāo)信息，如果測(cè)向目標(biāo)為基站，則目標(biāo)信息可以是尋呼信道的消息，也可以是下行業(yè)務(wù)信道的消息，如果測(cè)向目標(biāo)是移動(dòng)終端，則目標(biāo)信息可以是接入信道的消息，也可以是上行業(yè)務(wù)信道的消息。

利用本發(fā)明的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向方法和裝置，對(duì)CDMA2000系統(tǒng)的移動(dòng)終端進(jìn)行了實(shí)際測(cè)向試驗(yàn)。試驗(yàn)中目標(biāo)真實(shí)方位90度，步驟121中搜索其接入信道的起呼消息并進(jìn)行測(cè)向，最終步驟126中相關(guān)干涉儀的相關(guān)圖如圖4所示，可以得到移動(dòng)終端目標(biāo)的測(cè)向方位為90度。本發(fā)明的寬帶擴(kuò)頻系統(tǒng)測(cè)向方法和裝置實(shí)現(xiàn)了CDMA2000系統(tǒng)移動(dòng)終端的準(zhǔn)確測(cè)向。

以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。