本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域的數(shù)據(jù)傳輸方法，特別涉及一種高精度同步數(shù)傳裝置及數(shù)傳方法。

背景技術(shù)：

在使用寬帶碼分多址（widebandcodedivisionmultipleaccess，wcdma）進(jìn)行目標(biāo)追蹤時，通常是采用室外主動式系統(tǒng)與目標(biāo)進(jìn)行通信，獲取目標(biāo)的上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置，計算目標(biāo)信號源的上行能量，以便確定目標(biāo)的所在大樓的位置。然后，室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)進(jìn)入大樓，用于對目標(biāo)進(jìn)行精確定位。

然而，在實際使用情況中，會存在室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)與室外主動式系統(tǒng)無法進(jìn)行通信的情況，或者通信效果低下，導(dǎo)致無法對目標(biāo)進(jìn)行精確定位。

為解決以上問題，現(xiàn)有技術(shù)中會采用低頻段大功率串口數(shù)傳模塊將上行目標(biāo)標(biāo)識（例如wcdma(widebandcodedivisionmultipleaccess,寬帶碼分多址)是上行擾碼、lte(longtermevolution，長期演進(jìn))是pusch（physicaluplinksharedchannel物理上行共享信道）和同步點位置信息發(fā)送給接收模塊，但這種做法因串口模塊傳輸速率低，且數(shù)傳模塊接收命令處理需要時間較長，會造成比較大的時延，對于如wcdma這類需要碼片級精確對準(zhǔn)的系統(tǒng)，會導(dǎo)致無法同步或無法測量目標(biāo)信號的情況。此外，采用低頻段大功率串口數(shù)傳模塊還需要在傳數(shù)據(jù)前用收發(fā)兩個數(shù)傳模塊互發(fā)一段時間數(shù)據(jù)，測量rtt（round-triptime，往返時延）時間，根據(jù)rtt(round-triptime往返時延)時間估算時間，但這種做法精度很低，會導(dǎo)致同步漂移或能量測量不準(zhǔn)?，F(xiàn)有數(shù)傳模塊，晶振較差，也會造成發(fā)送的數(shù)據(jù)的解碼錯誤等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高精度同步數(shù)傳裝置及數(shù)傳方法，能夠提高室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)和室外主動式系統(tǒng)之間的通信性能，提高精度，避免延時等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種高精度同步數(shù)傳裝置，包括室外主動系統(tǒng)和室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)，其中，所述室外主動系統(tǒng)包括發(fā)射模塊及虛擬小區(qū)上行接收模塊，所述發(fā)射模塊包括同步點信息發(fā)射模塊和與同步點信息發(fā)射模塊進(jìn)行信號連接的虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊，所述室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)包括接收模塊和上行信號源處理模塊，所述接收模塊包括同步信息接收模塊和與同步信息接收模塊信號連接的小區(qū)下行接收模塊；所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊、虛擬小區(qū)上行接收模塊與目標(biāo)建立通信連接，所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊與虛擬小區(qū)上行接收模塊之間存在信息交互；所述小區(qū)下行接收模塊解析所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊所發(fā)射的信號，所述同步點信息發(fā)射模塊和同步點信息接收模塊之間存在信息交互；所述同步信息接收模塊和小區(qū)下行接收模塊分別與所述上行信號源處理模塊進(jìn)行通信。

進(jìn)一步的，在所述的高精度同步數(shù)傳裝置中，所述發(fā)射模塊還包括一發(fā)射天線，所述接收模塊還包括一接收天線，所述發(fā)射模塊通過所述發(fā)射天線發(fā)送數(shù)據(jù)至所述接收天線，所述接收天線將所述數(shù)據(jù)傳輸至所述接收模塊。

進(jìn)一步的，在所述的高精度同步數(shù)傳裝置中，所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊包括基帶數(shù)據(jù)模塊、中頻90mhz模塊和無線移動通信射頻模塊，所述同步點信息發(fā)射模塊包括同步信息編碼模塊、中頻80mhz模塊和433mhz模塊；其中，所述基帶數(shù)據(jù)模塊傳輸數(shù)據(jù)至中頻90mhz模塊，再傳輸至無線移動通信射頻模塊中，所述同步信息編碼模塊傳輸數(shù)據(jù)至中頻80mhz模塊，再傳輸至433mhz模塊中，所述基帶數(shù)據(jù)模塊將上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置發(fā)送給同步信息編碼模塊，所述無線移動通信射頻模塊和433mhz模塊中的數(shù)據(jù)通過所述發(fā)射天線進(jìn)行傳輸。

進(jìn)一步的，在所述的高精度同步數(shù)傳裝置中，所述同步點信息接收模塊包括433mhz模塊、中頻80mhz模塊和同步信息解碼模塊，所述接收天線接收的數(shù)據(jù)通過所述無線移動通信射頻模塊、中頻90mhz模塊傳輸至基帶數(shù)據(jù)模塊，還通過所述433mhz模塊、中頻80mhz模塊傳輸至同步信息解碼模塊。

在本發(fā)明的另一方面，還提出了一種高精度同步數(shù)傳方法，采用如上文所述的高精度同步數(shù)傳裝置進(jìn)行數(shù)傳，包括步驟：

步驟一：通過車載室外主動系統(tǒng)的移動與吸附，室外主動系統(tǒng)的虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊和虛擬小區(qū)上行接收模塊與目標(biāo)建立通信鏈路，所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊將上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息傳輸給同步點信息發(fā)射模塊；

步驟二：室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)進(jìn)入目標(biāo)所在的大樓，小區(qū)下行接收模塊解析虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊信號得到小區(qū)參數(shù)、上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置，如果小區(qū)下行接收模塊解析到的小區(qū)參數(shù)等于室外主動系統(tǒng)的虛擬小區(qū)的小區(qū)參數(shù)，所述上行信號源處理模塊利用小區(qū)下行接收模塊解析虛擬小區(qū)發(fā)射模塊信號得到的上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置，計算目標(biāo)信號源的上行能量；否則，利用同步點信息接收模塊從所述同步點信息發(fā)射模塊獲取的上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息計算目標(biāo)信號源的上行能量，以確定目標(biāo)的精確位置。

進(jìn)一步的，在所述的高精度同步數(shù)傳方法中，所述同步點信息接收模塊從所述同步點信息發(fā)射模塊獲取上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息包括步驟：

所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊在基帶數(shù)據(jù)模塊中通過信道編碼及調(diào)制步驟構(gòu)造虛擬小區(qū)參數(shù)，且將基帶數(shù)據(jù)模塊中的同步點位置和上行目標(biāo)標(biāo)識傳輸給同步點信息發(fā)射模塊中的同步信息編碼模塊；

同步信息編碼模塊進(jìn)行編碼，將特殊標(biāo)識符、制式編號、同步點位置和上行擾碼通過24比特的crc編碼、1/2卷積編碼、qpsk調(diào)制與導(dǎo)頻一起擴(kuò)頻；

同步信息編碼模塊經(jīng)過dac到中頻80mhz模塊；

通過射頻電路調(diào)制到433mhz模塊中；

所述基帶數(shù)據(jù)模塊將虛擬小區(qū)參數(shù)通過中頻90mhz模塊及無線移動通信射頻模塊與來自433mhz模塊中的同步點位置和上行目標(biāo)標(biāo)識進(jìn)行結(jié)合，獲得發(fā)送信號；

所述發(fā)射信號通過發(fā)射天線發(fā)射出去；

通過接收天線接收所述發(fā)送信號；

接收天線中的無線移動通信射頻接收模塊將發(fā)送信號中的無線移動通信信號和同步信號通過濾波器在頻率上進(jìn)行分離，同步信號接收頻率為433mhz；

所述同步信號從433mhz模塊上通過射頻電路解調(diào)到中頻80mhz模塊中；

所述同步信號在中頻90mhz模塊中通過adc轉(zhuǎn)換到零頻，并傳輸至所述基帶數(shù)據(jù)模塊；

同步信息解碼模塊將來自中頻80mhz模塊中的同步信號進(jìn)行解碼，先進(jìn)行解擴(kuò)、利用導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計、qpsk解調(diào)、1/2卷積解碼，解crc，得到特殊標(biāo)識符、制式編號、同步點位置及上行擾碼；

解碼得到的同步信息傳給上行信號源處理模塊。

進(jìn)一步的，在所述的高精度同步數(shù)傳方法中，若解析到的特殊符號標(biāo)識與發(fā)送的特殊符號標(biāo)識一致，則是有效數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，在所述的高精度同步數(shù)傳方法中，所述虛擬小區(qū)參數(shù)包括位置區(qū)碼lac和小區(qū)標(biāo)識cid。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：如果小區(qū)下行接收模塊解析不到虛擬小區(qū)參數(shù)，上行信號源處理模塊則利用同步點信息接收模塊獲取的上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息計算目標(biāo)信號源的上行能量確定目標(biāo)的精確位置，否則，則采用小區(qū)下行接收模塊解析虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊與目標(biāo)的通信鏈路得到上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置，從而可以有效地解決室內(nèi)能量檢測設(shè)備存在室外盲區(qū)的問題，增加有效目標(biāo)探測的距離。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中高精度同步數(shù)傳裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中發(fā)射模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中接收模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中同步信息編碼模塊處理流程圖；

圖5為本發(fā)明中同步信息解碼模塊處理流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的高精度同步數(shù)傳裝置及數(shù)傳方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。

為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須做出大量實施細(xì)節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

在本實施例中，提出了一種高精度同步數(shù)傳裝置，包括：室外主動系統(tǒng)1和室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)2，其中，所述室外主動系統(tǒng)1包括發(fā)射模塊10、虛擬小區(qū)上行接收模塊103，所述發(fā)射模塊10包括同步點信息發(fā)射模塊101和與同步點信息發(fā)射模塊101進(jìn)行上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息傳輸?shù)奶摂M小區(qū)下行發(fā)射模塊102，所述室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)2包括接收模塊20和上行信號源處理模塊203，所述接收模塊20包括同步信息接收模塊201和小區(qū)下行接收模塊202；所述同步點信息發(fā)射模塊101與同步信息接收模塊201進(jìn)行通信；所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102與所述小區(qū)下行接收模塊202通信，同步點信息發(fā)射模塊101與同步點信息接收模塊201通信，虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102與小區(qū)上行接收模塊103進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述同步信息接收模塊201和小區(qū)下行接收模塊202分別與所述上行信號源處理模塊203進(jìn)行通信；所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102、虛擬小區(qū)上行接收模塊103與目標(biāo)建立通信連接。

本發(fā)明應(yīng)用場景與交互如圖1所示：室外主動式系統(tǒng)1中的虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102、虛擬小區(qū)上行接收模塊103與目標(biāo)3建立通信鏈路，虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102將上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息傳輸給上行信號源處理模塊103，其中，所述上行目標(biāo)標(biāo)識例如wcdma(widebandcodedivisionmultipleaccess,寬帶碼分多址)是上行擾碼、lte(longtermevolution，長期演進(jìn))是pusch（physicaluplinksharedchannel物理上行共享信道）的資源長度和上行參考信號信息。室外主動式系統(tǒng)1如已吸附到目標(biāo)3，并建立通信連接，便基本確定了目標(biāo)3的所在大樓的位置。室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)2進(jìn)入大樓，小區(qū)下行接收模塊202解析虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102信號。

如背景技術(shù)所提及的問題，當(dāng)小區(qū)下行接收模塊202解析不到虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102信號的情況時，本發(fā)明則通過上行信號源處理模塊203則利用同步點信息接收模塊201獲取的上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息計算目標(biāo)信號源的上行能量確定目標(biāo)精確位置。

在本實施例中，所述發(fā)射模塊10還包括一發(fā)射天線a0，所述接收模塊20還包括一接收天線b0，所述發(fā)射模塊10通過所述發(fā)射天線a0發(fā)送數(shù)據(jù)至所述接收天線b0，所述接收天線b0將所述數(shù)據(jù)傳輸至所述接收模塊20。

其中，請參考圖2，所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102包括基帶數(shù)據(jù)模塊a13和同步信息編碼模塊a23；所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102包括基帶數(shù)據(jù)模塊a13、中頻90mhz模塊a12和無線移動通信射頻模塊a11，所述同步點信息發(fā)射模塊101包括同步信息編碼模塊a23、中頻80mhz模塊a22和433mhz模塊a21，其中，所述基帶數(shù)據(jù)模塊a13傳輸數(shù)據(jù)至中頻90mhz模塊a12，再傳輸至無線移動通信射頻模塊a11中，所述同步信息編碼模塊a23傳輸數(shù)據(jù)至中頻80mhz模塊a22，再傳輸至433mhz模塊a21中，所述基帶數(shù)據(jù)模塊a13將上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息傳輸給同步信息編碼模塊a23，所述無線移動通信射頻模塊a11和433mhz模塊a21中的數(shù)據(jù)通過所述發(fā)射天線a0進(jìn)行傳輸。

同樣的，請參考圖3，所述同步信息接收模塊201包括433mhz模塊b21、中頻80mhz模塊b22、同步信息解碼模塊b23，所述小區(qū)下行接收模塊202包括無線移動通信射頻模塊b11、中頻90mhz模塊b12和基帶數(shù)據(jù)模塊b13，所述接收天線b0接收的數(shù)據(jù)通過所述無線移動通信射頻模塊b11、中頻90mhz模塊b12傳輸至基帶數(shù)據(jù)模塊b13，還通過所述433mhz模塊b21、中頻80mhz模塊b22傳輸至同步信息解碼模塊b23。

在本實施例的另一方面，還提出了一種高精度同步數(shù)傳方法，采用上文所述的高精度同步數(shù)傳裝置進(jìn)行數(shù)傳，包括步驟：

步驟一：通過車載室外主動系統(tǒng)的移動與吸附，室外主動系統(tǒng)1的虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102和虛擬小區(qū)上行接收模塊103均與目標(biāo)3建立通信鏈路，所述虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102將上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息傳輸給同步點信息發(fā)射模塊101；

步驟二：室內(nèi)能量檢測系統(tǒng)2進(jìn)入目標(biāo)所在的大樓，小區(qū)下行接收模塊202解析虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102信號得到小區(qū)參數(shù)、上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置，如果小區(qū)下行接收模塊202解析到的小區(qū)參數(shù)等于室外主動系統(tǒng)1的虛擬小區(qū)的小區(qū)參數(shù)，所述上行信號源處理模塊203利用小區(qū)下行接收模塊202解析虛擬小區(qū)發(fā)射模塊102信號得到的上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置，計算目標(biāo)信號源的上行能量；否則，上行信號源處理模塊203就利用同步點信息接收模塊201從所述同步點信息發(fā)射模塊101獲取的上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息計算目標(biāo)信號源的上行能量，以確定目標(biāo)的精確位置。

具體的，所述虛擬小區(qū)參數(shù)包括位置區(qū)碼lac和小區(qū)標(biāo)識cid。所述同步點信息接收模塊201從所述同步點信息發(fā)射模塊101獲取上行目標(biāo)標(biāo)識和同步點位置信息包括步驟：

在本實施例中，虛擬小區(qū)下行發(fā)射模塊102在基帶數(shù)據(jù)模塊a13中，通過信道編碼、調(diào)制等步驟構(gòu)造虛擬小區(qū)參數(shù)，且將基帶數(shù)據(jù)模塊a13中的同步點位置和上行目標(biāo)標(biāo)識傳輸給同步點信息發(fā)射模塊101中的同步信息編碼模塊a23；

同步信息編碼模塊a23進(jìn)行編碼，編碼流程如圖4所示，將特殊標(biāo)識符、制式編號、同步點位置和上行擾碼通過24比特的crc（循環(huán)冗余校驗，cyclicredundancycheck，crc）編碼、1/2卷積編碼、qpsk調(diào)制與導(dǎo)頻一起擴(kuò)頻；該步驟是系統(tǒng)芯片內(nèi)進(jìn)行的，且芯片與射頻之間的接口是通過控制字命令進(jìn)行實時通信的，不存在傳統(tǒng)的數(shù)傳模塊采用spi（串行外設(shè)接口）接口產(chǎn)生的時延問題，為實時進(jìn)行信號源的能量檢測提供有力基礎(chǔ)；

同步信息編碼模塊a23經(jīng)過dac（數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，digitaltoanalogconverter）到中頻80mhz模塊a22；通過射頻電路調(diào)制到433mhz模塊a21中；基帶數(shù)據(jù)模塊傳輸數(shù)據(jù)至中頻90mhz模塊，再傳輸至無線移動通信射頻模塊中；最后虛擬小區(qū)下行發(fā)射信號和同步點信息發(fā)射信號通過發(fā)射天線a0發(fā)射出去；

通過接收天線b0接收無線信號；

射頻接收模塊b1將無線移動通信信號和同步信號通過濾波器在頻率上進(jìn)行分離；同步信號接收頻率為433mhz；

同步信號從433mhz模塊b21上通過射頻電路解調(diào)到中頻80mhz模塊b22中；

同步信號在中頻80mhz模塊中通過adc（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器analog-to-digitalconverter）轉(zhuǎn)換到零頻；

同步信息解碼模塊b23進(jìn)行解碼，其流程如圖5所示，先進(jìn)行解擴(kuò)、利用導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計、qpsk解調(diào)、1/2卷積解碼，解crc，得到特殊標(biāo)識符、制式編號、同步點位置、上行擾碼；若解析到的特殊符號標(biāo)識與發(fā)送的特殊符號標(biāo)識一致，則是有效數(shù)據(jù)；

解碼得到的同步信息傳給上行信號源處理模塊203。

由上文可知，本申請技術(shù)具有以下優(yōu)點：

1、433mhz模塊a21采用低功率1w功放進(jìn)行信號放大，由于工作在433mhz，比無線移動通信系統(tǒng)的頻率低很多，在傳輸過程中，傳輸損耗就低得多。且無線移動通信系統(tǒng)中用于信道估計的導(dǎo)頻信道是分配了部分功率的，所以在接收模塊20中，小區(qū)接收模塊202解析不到虛擬小區(qū)信息的情況下，同步點信息接收模塊201仍能解析到同步信息。有效解決了室內(nèi)能量檢測設(shè)備存在室外盲區(qū)的問題，增加了有效目標(biāo)探測的距離。

2、本發(fā)明可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)制式標(biāo)識的要求應(yīng)用在多種無線移動通信網(wǎng)絡(luò)制式中。

3、同步點信息發(fā)射模塊和同步點信息接收模塊是利用系統(tǒng)原有的控制芯片進(jìn)行控制處理的，不存在原來數(shù)傳模塊spi處理延時的問題。

4、利用系統(tǒng)自身晶振，比傳統(tǒng)的數(shù)傳模塊晶振性能好，穩(wěn)定度高，漂移小。

5、采用的編碼、調(diào)制方式、利用導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計增加了糾錯能力，接收靈敏度提升了5db以上。

6、采用擴(kuò)頻方式，自由選擇擴(kuò)頻碼，也可以應(yīng)用在傳輸數(shù)據(jù)較多的應(yīng)用場景。

上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。