一种实用多信号TDOA定位系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种实用多信号TDOA定位系统，包括定位单元和至少有三个的监测单元，所述监测单元包括天线、接收机、数字信号处理设备、主控制器、时间同步模块、滤波器和通信模块，所述天线的输出端与接收机的输入端连接，所述接收机的输出端与数字信号处理设备的输入端连接，所述数字信号处理设备的数据输出端与主控制器的数据输入端连接，所述主控制器与滤波器连接，所述时间同步模块的输出端与主控制器的输入端连接，所述至少有三个的监测单元均通过通信模块与定位单元通信连接，所述定位单元通过内置的TDOA定位模块进行定位。本实用新型专利技术实现TDOA定位功能的多任务性，同时对带内多个信号进行TDOA定位，有效提高的TDOA无线定位的效率。

A practical multi signal TDOA positioning system

The utility model relates to a practical multi signal TDOA positioning system comprises a positioning unit and at least three monitoring unit, the monitoring unit includes an antenna, receiver, digital signal processing equipment, the main controller, time synchronization module, filter and communication module, the output end of the antenna and the receiver is connected to the input end. The receiver and the output terminal of the digital signal processing device is connected with the input terminal of the digital signal processing device, data output and the data input end is connected with the main controller, the main controller and the output end of the filter is connected, the time synchronization module and the main controller is connected with the input end of the monitoring, at least three units are connected through the communication module communicates with the positioning unit, the positioning unit for positioning through the TDOA positioning module built-in. The utility model realizes the multitask of the TDOA positioning function, and also performs TDOA positioning on the multiple signals in the belt, and effectively improves the efficiency of the TDOA wireless positioning.

【技术实现步骤摘要】
一种实用多信号TDOA定位系统
本技术涉及无线通信领域中的无线定位系统，特别是涉及一种实用多信号TDOA定位系统。
技术介绍
随着移动通信技术的迅速发展，使利用广泛分布的蜂窝网络实现有效的定位成为可能。无线定位技术可以在有效的无线覆盖范围内给移动终端提供自身位置的实时信息，它在公共安全、网络管理、雷达、声呐定位、智能交通系统等领域有着广泛应用。在诸多无线定位技术中，TDOA（TimeDifferenceOfArrival）定位法主要是通过处理三个或更多个测量站所采集的信号到达时间的数据来对辐射源进行定位。TDOA定位法由于是测量信号到达不同接收机的时间差，消除了对时间基准的依赖性，因而应用价值较高。目前，市场上使用的TDOA定位技术均是针对单一频率信号进行定位。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种实用多信号TDOA定位系统，针对带内多信号情况下，先接收频段信号，再找出所有非法占用频谱资源的信号，然后将非法信号进行滤波获得各单一信号，最后使用采用TDOA定位法对滤波后信号逐一进行TDOA定位，实现对多个信号的定位。为达到上述要求，本技术采取的技术方案是：提供一种实用多信号TDOA定位系统，包括定位单元和至少有三个的监测单元，所述监测单元包括天线、接收机、数字信号处理设备、主控制器、时间同步模块、滤波器和通信模块，所述天线的输出端与接收机的输入端连接，所述接收机的输出端与数字信号处理设备的输入端连接，所述数字信号处理设备的数据输出端与主控制器的数据输入端连接，所述主控制器与滤波器连接，所述时间同步模块的输出端与主控制器的输入端连接，所述主控制器与通信模块连接，所述至少有三个的监测单元均通过通信模块与定位单元通信连接，所述定位单元通过内置的TDOA定位模块进行定位。进一步地，定位单元包括定位处理器和与定位处理器连接的通信模块，以及定位处理器内置的TDOA定位模块。又进一步地，天线采用盘锥接收天线。又进一步地，时间同步模块为时间接收设备。再进一步地，通信模块包括3G模块、4G模块或WiFi模块。更进一步地，监测单元和定位单元分别连接有供电电源。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术的实用多信号TDOA定位系统，对待监测频段进行频段扫描找出所有需定位的信号，然后将该信号进行滤波获得各单一信号，最后逐一对各单一信号进行TDOA定位，实现TDOA定位功能的多任务性，同时对带内多个信号进行TDOA定位，有效提高的TDOA无线定位的效率。附图说明图1为本技术的结构框图。具体实施方式如图1所示，本实施例提供一种实用多信号TDOA定位系统，包括定位单元和至少有三个的监测单元，监测单元包括天线、接收机、数字信号处理设备、主控制器、时间同步模块、滤波器和通信模块，天线的输出端与接收机的输入端连接，接收机的输出端与数字信号处理设备的输入端连接，数字信号处理设备的数据输出端与主控制器的数据输入端连接，主控制器与滤波器连接，时间同步模块的输出端与主控制器的输入端连接，主控制器与通信模块连接，至少有三个的监测单元均通过通信模块与定位单元通信连接，定位单元通过内置的TDOA定位模块进行定位。其中，天线采用盘锥接收天线。通信模块为3G/4G/WiFi模块，用于与定位单元进行数据传输。时间同步模块为时间接收设备，如GPS，CDMA，北斗卫星，用于实现各监测单元时间同步，并提供时间标识。接收机采用性能优异的接收机以保证扫描频段及提高监测扫描速度，如，中频带宽为20-25MHz的扫描速度≥10GHz/s的宽带接收机。定位单元包括定位处理器和与定位处理器连接的通信模块，以及内置于定位处理器的用于定位的TDOA定位模块。定位单元可采用服务器（或计算机）及相关设备，接收多个监测单元的定位数据并进行TDOA定位，此时服务器（或计算机）的处理器作为定位处理器；在小范围内，监测单元数量较少的情况下，可以采用与监测单元相同的硬件，此时监测单元的主控制器作为定位处理器。监测单元和定位单元分别连接有供电电源。其工作原理如下：天线接收全向、宽频带的无线电信号，通过射频线输入到接收机；接收机在主控制器的控制下对指定频率范围（频段）的信号进行射频低噪放大、带通滤波，使用本振和混频器将射频信号下变频到中频，再进行中频滤波和放大，输出模拟中频信号到数字信号处理设备；数字信号处理设备对模拟信号进行A/D转换、FFT变换和DDC(得到信号的I/Q数据)，并将信号传到主控制器；主控制器对信号进行频谱分析、信号识别和处理，分析找出所有非法占用频谱资源的信号，并将所有非法信号传到滤波器；滤波器在主控制器的控制下对所有非法信号进行滤波，获取单一非法信号，并传回主控制器；主控制器通过时间同步模块将时间标识记录在单一非法信号I/Q数据上，并通过通信模块将单一非法信号I/Q数据传到定位单元；滤波器及主控制器循环进行滤波及传输，依次将所有非法信号滤波获取单一非法信号并传输；定位单元定位处理器接收各监测单元的非法信号I/Q数据，定位处理器通过TDOA定位模块对各监测单元的各个信号的数据进行计算获得三个站两两间的到达时间差值，经过定位计算和误差修正进行TDOA定位，获得各个信号的信号源的位置信息。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实用多信号TDOA定位系统，其特征在于，包括定位单元和至少有三个的监测单元，所述监测单元包括天线、接收机、数字信号处理设备、主控制器、时间同步模块、滤波器和通信模块，所述天线的输出端与接收机的输入端连接，所述接收机的输出端与数字信号处理设备的输入端连接，所述数字信号处理设备的数据输出端与主控制器的数据输入端连接，所述主控制器与滤波器连接，所述时间同步模块的输出端与主控制器的输入端连接，所述主控制器与通信模块连接，所述至少有三个的监测单元均通过通信模块与定位单元通信连接，所述定位单元通过内置的TDOA定位模块进行定位。

【技术特征摘要】
1.一种实用多信号TDOA定位系统，其特征在于，包括定位单元和至少有三个的监测单元，所述监测单元包括天线、接收机、数字信号处理设备、主控制器、时间同步模块、滤波器和通信模块，所述天线的输出端与接收机的输入端连接，所述接收机的输出端与数字信号处理设备的输入端连接，所述数字信号处理设备的数据输出端与主控制器的数据输入端连接，所述主控制器与滤波器连接，所述时间同步模块的输出端与主控制器的输入端连接，所述主控制器与通信模块连接，所述至少有三个的监测单元均通过通信模块与定位单元通信连接，所述定位单元通过内置的TDOA定位模块进行定位。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：章代敏，陈玮玮，赵川江，
申请(专利权)人：北京世纪德辰通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11