测向装置及其测向方法制造方法及图纸

技术编号:2651485 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种测向装置,用于接收中心控制装置不间断地发射无线电信号,其中,该测向装置包括两个互相对称的该第一射频接收单元和第二射频接收单元、与该第一射频接收单元和第二射频接收单元分别连接的第一天线和第二天线、频率合成器、本振电路及基带信号处理单元和控制单元、该第一射频接收单元和第二射频接收单元经由该第一天线和第二天线接收到的信号处理后,提供给频率合成器、本振电路和基带信号处理单元处理,经处理后的信号提供给该控制单元,该控制单元根据该第一射频接收单元和第二射频接收单元的场强信号计算出该中心控制装置与测向装置之间的方向角度。本发明专利技术在没有卫星定位系统的情况下可实现远距离定位及方向测量,测量精度高、绕射能力强。本发明专利技术还提供一种测向方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域,特别涉及一种。
技术介绍
目前, 一般的导4元、定位方式是利用卫星定位系统,包括美国的全球定位系统(Global Position System, GPS)、俄罗斯的全球导4元卫星系统(Global Navigation Satellite System, GLONASS)和欧洲空间局的导航通信卫星(Navigation Communication Satellites, NAVSAT)系统。在军事作战领域中,国外空降部队的战术集结主要应用一种集成GPS接收 机的手持对讲机。该手持对讲机不区分指挥员和普通队员,而可以将队员的位 置数据彼此传送,从而实现对等定位,定位精度也很高。同时,该手持对讲机 还可以预装电子地图,其定位信息的显示非常直观。该手持对讲机的单台零售 价格在2500-3000元人民币之间。其次,该手持对讲机的工作频率为400MHz 频段,实际使用结果显示这个频段电波的绕射能力较差,在山地、密集建筑区、 森林等恶劣地形地貌通信距离很短(约lkm),这个距离对美、俄等军是可以接 受的,但达不到我军的训练要求。要求的通信距离是由空降分散范围决定的, 而这个范围又是由空降高度决定的,我军目前的空降高度为800 m~ 1000m之 间,美、俄等军的空降高度为500m,使得我军空降分散范围比美、俄等军大l 倍,从而要求集结通信系统的通信距离远1倍。另外,该手持对讲机使用时没 有中心指挥台,因此大量队员发送定位数据需要人工协调,操作时间长。这种 手持对讲机除用于军事集结之外,更广泛用于一般野外作业、紧急事件救援、 团队旅游探险等活动。但在特殊情况下,上述GPS等定位系统可能被控制而不能被使用,即使我 国自行建立的卫星定位系统,其信号在敏感地区也有可能被强力千扰而变得不 能使用,主要因为卫星信号频率是公开的,没有通信对抗能力。
技术实现思路
为了解决现有技术在卫星定位系统不可用的条件下无法实现定位的问题, 本专利技术提供一种绕射能力较好,通信距离较远的。本专利技术解决现有技术的问题,所采用的技术方案是提供一种测向装置,用 于接收中心控制装置不间断地发射无线电信号,其中,该测向装置包括两个互相对称的该第一射频接收单元和第二射频接收单元、与该第一射频接收单元和 第二射频接收单元分别连接的第一天线和第二天线、频率合成器、本振电路及 基带信号处理单元和控制单元、该第一射频接收单元和第二射频接收单元经由 该第一天线和第二天线接收到的信号处理后,提供给频率合成器、本振电路和 基带信号处理单元处理,经处理后的信号提供给该控制单元,该控制单元根据 该第一射频接收单元和第二射频接收单元的场强信号计算出该中心控制装置与 测向装置之间的方向角度。本专利技术测向装置的进一步改进是该第 一天线和第二天线为环形天线。本专利技术测向装置的进一步改进是该第一天线和第二天线正交垂直分布以 拾取地平面两个垂直方向的场强分量。本专利技术测向装置的进一步改进是该测向装置包括与该频率合成器、本振 电路和基带信号处理单元连接的射频发射单元和发射天线,该测向装置的响应 信息可通过该射频发射单元和发射天线发射给该中心控制装置。本专利技术测向装置的进一步改进是该第 一射频接收单元和第二射频接收单 元的场强比值的反正切函数值是该中心控制装置和测向装置之间的角度。本专利技术测向装置的进一步改进是该测向装置中包括GPS接收模块,通过 GPS接收中心控制装置的信息指令。本专利技术测向装置的进一步改进是该控制单元是DSP或单片机。本专利技术测向装置的进一步改进是包括与该控制单元连接的液晶显示器, 用于显示该中心控制装置与测向装置之间的方向角度和接收信号场强。一种测向方法,其包括采用两个射频接收单元接收由中心控制装置发射 的无线电信号,根据该两个射频接收单元接收信号的场强比值的反正切函数值 是来波方向角度。本专利技术测向方法的进一步改进是两个射频接收单元接收的信号是通过两 个正交垂直安装的环形天线以拾取地平面两个垂直方向的场强命量而获得。 相较于现有技术,本专利技术测向装置的有益效果是测向装置根据接收到的不同的场强信号测算出与中心控制装置之间的角度,从而使采用测向装置的空 降兵迅速集结到中心控制装置指定的区域,因此本专利技术综合应用多项移动通信领域的前沿技术,解决大传播损耗条件下的通信与测向问题,在没有GPS等定位系统的情况下仍能够实现空降兵的迅速集结,本专利技术综合应用多项移动通信 领域的前沿技术,解决大传播损耗条件下的通信与测向问题,因此为国防事业 所急需,若应用于军队中将提高我军空降作战的安全保障水平与快速反应能力, 从而大大提高我军空降部队的战斗力。能工作于森林、山区、丘陵地和城区等 各种地形地貌,并适应雨天、雾天、下雪天等各种天候,同时适于随身携带。附图说明图1是空降兵集结通信系统结构示意图; 图2是本专利技术测向装置结构示意图; 图3是图2中各个模块单元的内部电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一 步说明。请一起参考图1和图2,图1是空降兵集结通信系统结构示意图;图2是本 专利技术测向装置结构示意图。该空降兵集结通信系统100包括中心控制装置1和 50- 100个测向装置2,该中心控制装置1不间断地发射无线电信号供给该测向 装置2,该测向装置2根据接收到的无线电信号,用以测定中心控制装置1与该 测向装置2之间的方向角度,同时该中心控制装置1向该测向装置2下达指令。该测向装置2用以接收该中心控制装置1的信号,其包括控制单元20、第 一射频接收单元21、与该第一射频接收单元21对称的第二射频接收单元22、 与该第一射频接收单元21连接的第一接收天线23、与该第二射频接收单元22 连接的第二接收天线24、频率合成器、本振电路和基带信号处理单元25、射频 发射单元27和发射天线28。该第一接收天线23和第二接收天线24分别为环形天线且正交垂直安装以 拾取地平面两个垂直方向的场强分量。该第一射频接收单元21通过从第一接收 天线23接收的信号,解调出基带信号和第一场强指示信号,然后传递给频率合 成器、本振电路和基带信号处理单元25,该第二射频接收单元22的电路与该第 一射频接收单元21完全对称,并从第二接收天线24接收的信号,解调出基带信号和第二场强指示信号,然后传递给频率合成器、本振电路和基带信号处理单元25,频率合成器和本振电路提供该第一射频接收单元21和该第二射频接收 单元22所需^^'的全部本振及发射栽波,通过该控制单元20处理计算得到来波 方向角数据和该中心控制装置l发送的调制数据。该控制单元20具有以下三大 功能a.数字信号处理,以实现比特恢复、比特同步、定时恢复、场强检测、 发散角计算及与目标发射机的通信;b.提供人机对话界面,通过键盘和液晶显 示屏来实现;c.电源控制、频率的控制以及对电源电量不足等情况进行提前预 警等其他控制功能。该控制单元20可用DSP或单片机来实现,如ATMEGA16 等。该测向装置2响应信号可通过射频发射单元27调制后,经发射天线28发 送给该中心控制装置l。其中,该第一射频接收单元21和第二射频接收单元22 的场强比值的反正切函数值是来波方向角,即该中心控制装置1和测向装置2 之间的角度。为减小该第一接收天线23和第二接收天本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种测向装置,用于接收中心控制装置不间断地发射无线电信号,其特征在于:该测向装置包括两个互相对称的该第一射频接收单元和第二射频接收单元、与该第一射频接收单元和第二射频接收单元分别连接的第一天线和第二天线、频率合成器、本振电路及基带信号处理单元和控制单元、该第一射频接收单元和第二射频接收单元经由该第一天线和第二天线接收到的信号处理后,提供给频率合成器、本振电路和基带信号处理单元处理,经处理后的信号提供给该控制单元,该控制单元根据该第一射频接收单元和第二射频接收单元的场强信号计算出该中心控制装置与测向装置之间的方向角度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡启龙夏继媛
申请(专利权)人:深圳职业技术学院
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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