专利名称：一种灾后搜救紧急控制模式启动方法及移动终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及灾后搜救技术领域，尤其涉及一种灾后搜救紧急控制模式启动方法及移动终端。
背景技术：
自然灾害具有瞬间发生、破坏剧烈、监测预报困难、社会影响深远等特点，例如，破坏性强烈的地震、山体滑坡等灾害，给国家经济建设和人民生命财产安全造成巨大的危害和损失。国内外无数次的自然灾害事例证明，灾后紧急救援技术水平对于减轻灾害损失具有极其重要的意义。我国目前在灾害紧急救援技术方面还十分薄弱，主要依靠人力、搜救犬以及生命探测仪进行生命探测，以寻找幸存者。人力和搜救犬探测效率比较低下，且受周边环境影响严重。现有生命探测仪均存在着受现场环境影响较大、搜索空间范围小、搜索速度慢、缺乏快速定位能力等缺点，远远满足不了灾后废墟埋压被困人员大范围快速搜救的需求。为了解决现有技术中生命探测仪受到环境影响严重，导致搜救效率低下的问题， 一种基于手机的灾后生命探测方法和系统被提出。这种系统由手机(移动终端)和若干生命探测仪(一台主探测仪与若干从探测仪)组成。发生灾情后，被困人员手机(移动终端) 如果搜索不到正常通信信号进行求救，则移动终端搜索生命探测仪发出的信号建立紧急链路链接。移动终端自动将自身标识码与生命信息进行编码发送至生命探测仪，生命探测仪根据求救信号中的移动终端的唯一标识，确定移动终端并进行定位操作，最终确定被困人员的位置，进行有效的施救。在这个系统中，生命探测仪信号经过墙体等障碍物后信噪比变得很低的情况下， 移动终端与生命探测仪建立链接的过程中，缺少一种行之有效的激活算法，移动终端无法有效的检测、判断生命探测仪发出的激活控制信号并与之建立链接进行后续的定位操作。
发明内容
本发明实施例提供一种灾后搜救紧急控制模式启动方法及移动终端，用以解决现有技术中无法有效检测激活控制信号从而启动紧急控制模式的问题。—种灾后搜救紧急控制模式启动方法，该方法包括预设相互正交的两路控制信号；接收激活控制信号，分别与所述两路控制信号进行相关运算；确定所述激活控制信号与两路控制信号相关运算的结果相反时，启动紧急控制模式。较佳地，该方法还包括将所述激活控制信号与两路控制信号的相关运算结果的绝对值相比较；当确定所述比较结果小于阈值M时，启动紧急控制模式。较佳地，该方法还包括
将所述激活控制信号与两路控制信号分别进行N次相关运算；当确定N次相关运算的结果均相反时，启动紧急控制模式。较佳地，所述N为连续相关运算的次数，或设定时长内所述相关运算的次数；N的取值根据实际需要设定，连续相关运算次数较佳取值为10。较佳地，所述接收激活控制信号包括当无法接收到正常通信信号时，搜索并接收激活控制信号。较佳地，当确定启动应急检测模式时，接收激活控制信号。一种移动终端，应用于灾后搜救，该移动终端包括存储单元、接收单元、运算单元和模式启动单元，其中，所述存储单元，用于预设相互正交的两路控制信号并存储；所述接收单元，用于接收激活控制信号并发送所述运算单元；所述运算单元，用于将所述激活控制信号分别与所述两路控制信号进行相关运算，并将运算结果发送所述模式启动单元；所述模式启动单元，用于判断两路控制信号的运算结果是否相反，若是，启动紧急控制模式。较佳地，该移动终端还包括第一计数单元，用于预设一个阈值M ；所述模式启动单元确定所述激活控制信号与两路控制信号的相关运算结果的绝对值相差小于阈值M时，启动紧急控制模式；或者，所述模式启动单元在预设时长内N次确定两路控制信号的运算结果相反时，启动紧急控制模式。较佳地，该移动终端还包括第二计数单元，用于预设一个相关运算的次数阈值N;所述模式启动单元连续N次确定两路控制信号的运算结果相反时，启动紧急控制模式。较佳地，该移动终端还包括监测单元，用于启动/关闭应急检测模式。本发明实施例提出了一种灾后搜救紧急控制模式启动方法，能够在信噪比极低的情况下，接收紧急控制模式激活控制信号后，通过与正向/反向两路相互正交的控制信号进行相关运算，从而判断紧急控制模式启动的时机。进一步的，可以根据多次相关运算结果进行判定从而启动紧急控制模式的算法，提高系统的灵敏度。与此同时，本发明实施例通过合理延长相关时间提高接收灵敏度，使移动终端监测到激活控制信号的几率大大增加，从而增加了被困人员的被救几率。
图1为本发明实施例的主要实现原理流程图；图2为本发明实施例提供移动终端1的结构示意图；图3为本发明实施例提供移动终端2的结构示意图；图4为本发明实施例提供移动终端3的结构示意图。
具体实施例方式由于现有的灾后搜救技术方案中，生命探测仪与移动终端之间需要建立链接然后才能进行后续的搜救定位等工作，建立链接的前提是移动终端必须准确的搜索并接收到生命探测仪发射的激活控制信号，启动紧急控制模式，因而，如何准确的从嘈杂的背景噪声中搜索并接收到生命探测仪发射的信噪比极低的激活控制信号是本发明实施例主要关注的问题。本发明实施例所指的移动终端可以是一种内嵌相关功能模块的终端设备，也可以是经过改进的手机终端，通过在手机终端中内置相关模块，完成相关功能。充分利用手机终端的普及性，完成灾后搜救工作。下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理具体实施方式
及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。如图1所示，本发明实施例的主要实现原理流程如下步骤10，预设相互正交的两路控制信号。为了准确的判断接收到的信号是否生命探测仪发送的激活控制信号，移动终端预设两路正交的控制信号，记为正向路控制信号与反向路控制信号。假设正向路控制信号是与待检测的信号相同，反向路控制信号与之正交，则在理想状况下，正向路控制信号进行相关后相关结果得到正最大值，反向路控制信号得到负最大值。步骤20，接收激活控制信号，分别与两路控制信号进行相关运算。移动终端检测接收激活控制信号，并分别与正向/反向两路控制信号进行相关运算。相关运算的方法可以采用积分法等多种现有的方法，此处不再赘述。在实际环境强噪声的情况下，掺杂噪声的激活控制信号进行相关运算时，若正向路控制信号相关结果为正，那么由于反向路控制信号完全反相的原因，结果肯定为负；如果正向路控制信号为负，那么反向路控制信号为正。以此可以确定移动终端进入紧急状态，启动紧急控制模式，进行自动生命检测等后续操作。特别的，移动终端不是时时刻刻监测接收生命探测仪发出的激活控制信号，而是在判定无法接收到正常的通信信号时，才开始搜索并接收激活控制信号。
特别的，可以在移动终端内部内嵌一个模块，用于开启/关闭应急检测模式，只有在开启应急检测模式时，移动终端才会在接收不到正常通信信号时，搜索并接收激活控制信号。这里，开启/关闭应急检测模式可以根据用户的需要自主设定，并可以随时调整。步骤30、确定激活控制信号与两路控制信号相关运算的结果相反时，启动紧急控制模式。在激活控制信号与两路控制信号相关运算之后，需要对相关运算的结果进行比对，如果正向/反向两路控制信号分别相关运算的结果相反，则说明移动终端进入紧急状态，需要启动紧急控制模式。如果正向/反向两路控制信号分别相关运算的结果不是相反， 则需要继续监测接收激活控制信号，重新进行相关运算。这里，相关运算的结果的正负指的是运算结果的符号的正负，因而，这里的相关运算结果相反，就是说，两路控制信号相关运算的结果的符号相反。特别的，为了保证判断结果的准确性，在正向/反向两路控制信号的相关运算结果相反的时候，还需要判断这个相关运算的结果的绝对值是否相差很大，如果相差很大的话，仍然认为判断的结果不可信，需要继续监测接收激活控制信号，重新进行相关运算。一般的，可以设定一个阈值M，当正向/反向两路信号相关运算结果的绝对值的差小于阈值M时，认为移动终端进入紧急状态，需要启动紧急控制模式。否则，当正向/反向两路信号相关运算结果的绝对值的差大于等于阈值M时，需要继续监测接收激活控制信号， 重新进行相关运算。这里的阈值M根据实际需要设定，并可以根据需要进行调整。这里，对于两路控制信号相关运算结果的绝对值的差的计算，在确认两路控制信号相关运算结果相反的基础之上进行，如果相关运算的结果不相反，则没有必要进行后续的操作。特别的，为了保证判断的准确性，一般需要设定一个阈值N，将接收到的激活控制信号分别与正向/反向两路控制信号进行N次相关运算，并比较运算的结果，只有N次相关运算的结果均相反时，才确定为移动终端进入紧急状态，启动紧急控制模式。一般的，这里的N可以是在设定的时长内相关运算的次数，只要在设定的时长内有N次相关运算的结果相反，就可以确定启动紧急控制模式。另外一种情况，N可以是连续的相关运算的次数，也就是说，必须连续N次相关运算的结果均为相反的时候，才能确定启动紧急控制模式。N的取值可以根据实际情况进行设定，并可以根据需要进行调整。实际应用中，连续相关运算次数N的取值可以为10。对于现有常用的CDMA移动通信系统来说，常温情况下的底噪水平是-113dBm/l. 2288M，考虑到5dB的接收机噪声系数以及2dB的无线环境底噪波动水平，所以正常情况下，CDMA噪声应该是-106dBm左右。考虑现有移动终端晶振以15ppm计，则26. 64ms后移动终端时间可能偏差可能达到400ns (即半个码片，1. 2288M码率)，随着移动终端发送信号的码片时间偏移，更长的积分时间的增益效果明显下降。综合以上因素，激活控制信号与正向/反向两路控制信号相关运算的时间选为10ms，可达获得40dB积分增益。一般的，接收灵敏度最终可以达到-106dBm-40dB = _146dBm。而最终灵敏度的提升量还可以在允许的范围内根据相关时间的合理延长来继续增大。特别的，下面以一个实际应用为例，进一步说明本发明实施例的具体内容。假定一次地震后，一名被困人员被一钢筋水泥墙和一电梯门困住，被困人员随身携带的手机(移动终端)需要向外发信号必须经过上述水泥墙和电梯门的阻碍。根据相关资料记载，CDMA频段(约为800MHz)信号穿透钢筋水泥墙损耗约23. SdBm,电梯门损耗约 25. 2dBm0手机在已开启应急监测模式的情况下，如果已无正常通信信号，开始搜索紧急控制模式激活控制信号，此时下行链路穿透废墟余量为下行链路废墟穿透余量=定位设备发射功率(Pt) +发射天线增益(Gt) +接收天线增益(Gr)-生命探测手机终端接收灵敏度(Ps)-空间路径损耗(Lp)。一般的，其中，生命探测终端定位设备发射功率约为OdBm(IOW)；发射天线增益约为20dB正向；接收天线增益约为2dB正向；空间路径损耗在50米时约65dB，5米时约45dB ； 生命探测手机终端接收灵敏度约为_146dBm(设发射信号速率为1Mb，相关时间为IOms)。这里，计算得到的下行链路废墟穿透余量(50米距离时)为 40+20+2+146-65-23. 8-25. 2 = 102dB。这个灵敏度足够准确的探测到激活控制信号，并建立链路进行后续的操作。我们假定生命探测仪发射的激活控制信号映射为电平1 -11-11-11 -1 1-1...；正向路控制信号映射为电平1 -11-11-11-11 -ι...；反向路控制信号映射为电平-1 1-11-11-11-11···。假定每次相关运算的过程中，有一万个码片进行相关计算。那么，如果没有噪声干扰，很明显正向路控制信号相关结果为10000，反向路控制信号为-10000，即分别为最大值与最小值。在加了噪声条件下，激活控制信号的电平可能变为100 -50 100 -100...但是无论怎样变，只要是控制信号与正向/反向两路进行相关时，由于两路信号完全反相，所以必有一正一负，移动终端可以据此判断启动紧急控制模式。为防止偶然性，我们取10作为判断与阈值，当正负结果出现十次时，可以确定移动终端进入紧急控制模式。至此模式启动完成。相应地，本发明实施例还提供了移动终端，如图2所示，该移动终端包括存储单元 100、接收单元200、运算单元300和模式启动单元400，护体如下存储单元100，用于预设相互正交的两路控制信号并存储。移动终端预设两路正交的控制信号，记为正向路控制信号与反向路控制信号。假设正向路控制信号是与待检测的信号相同，反向路控制信号与之正交，则在理想状况下，正向路控制信号进行相关后相关结果得到正最大值，反向路控制信号得到负最大值。接收单元200，用于接收激活控制信号并发送运算单元300。当生命探测仪发送激活控制信号，移动终端需要相应的接收激活控制信号。接收单元200用于根据需要接收相关的激活控制信号，并发送给运算单元300。运算单元300，用于将激活控制信号分别与两路控制信号进行相关运算，并将运算结果发送模式启动单元400。运算单元300从存储单元100获取预设的两路控制信号，并从接收单元200获取接收的激活控制信号，然后将激活控制信号分别与两路控制信号进行相关运算，并将运算的结果发送模式启动单元400。模式启动单元400，用于判断两路控制信号的运算结果是否相反，若是，启动紧急控制模式。模式启动单元400接收两路控制信号的运算结果，并进行比对，如果两路控制信号的运算结果相反，则说明移动终端进入紧急状态，需要启动紧急控制模式。如果正向/反向两路控制信号分别相关运算的结果不是相反，则需要继续监测接收激活控制信号，重新进行相关运算。这里，相关运算的结果的正负指的是运算结果的符号的正负，因而，这里的相关运算结果相反，就是说，两路控制信号相关运算的结果的符号相反。较佳地，如图3所示，上述实施例提供的移动终端中还包括第一计数单元500，用于预设一个相关运算的绝对值的差值阈值M。模式启动单元400确定激活控制信号与两路控制信号的相关运算结果的绝对值相差小于阈值M时，启动紧急控制模式。这里，第一计数单元500可以用于预设阈值M，也可以对阈值M进行调整。模式启动单元400将两路控制信号的运算结果比对后，确定两路控制信号的运算结果的绝对值的差小于M时，说明移动终端进入紧急状态，需要启动紧急控制模式。这样做的目的，可以有效的提高移动终端启动紧急控制模式的灵敏度。这里，对于两路控制信号相关运算结果的绝对值的差的计算，在确认两路控制信号相关运算结果相反的基础之上进行，如果相关运算的结果不相反，则没有必要进行后续的操作。较佳地，上述实施例提供的移动终端中还包括第二计数单元600，用于预设一个相关运算的次数阈值N。模式启动单元400连续N次确定两路控制信号的运算结果相反时，启动紧急控制模式；或者，模式启动单元400在预设时长内N次确定两路控制信号的运算结果相反时，启动紧急控制模式。这里，第二计数单元600可以用于预设阈值N，也可以对阈值N进行调整。模式启动单元400将两路控制信号的运算结果比对后，确定两路控制信号的运算结果相反时，计数器加1，并继续比对下一次的两路控制信号的相关运算结果，直到连续N次确定两路控制信号的运算结果相反，则说明移动终端进入紧急状态，需要启动紧急控制模式。这样做的目的，可以有效的提高移动终端启动紧急控制模式的灵敏度。一般的，这里的N可以是在设定的时长内相关运算的次数，只要在设定的时长内有N次相关运算的结果相反，就可以确定启动紧急控制模式。另外一种情况，N可以是连续的相关运算的次数，也就是说，必须连续N次相关运算的结果均为相反的时候，才能确定启动紧急控制模式。N的取值可以根据实际情况进行设定，并可以根据需要进行调整。实际应用中，N的取值可以为10。较佳地，如图4所示，上述实施例提供的移动终端中还包括检测单元700，用于启动/关闭应急检测模式。检测单元700可以根据用户的需要启动或者关闭移动终端的应急检测模式，只有在启动应急检测模式的前提下，移动终端的接收单元200、运算单元300、模式启动单元 400、第一计数单元500和第二技术单元600才能够开始工作。较佳地，基于图2所示的装置，图3至图4中附加的辅助单元可以相互结合，得到功能更为全面的移动终端。综上所述，本发明实施例提出了一种灾后搜救紧急控制模式启动方法，能够在信噪比极低的情况下，接收紧急控制模式激活控制信号后，通过正向/反向两路相互正交的信号进行相关运算，从而判断紧急控制模式启动的时机。进一步的，可以根据多次相关运算结果进行判定从而开启紧急控制模式的算法，提高系统的灵敏度。与此同时，本发明实施例通过合理延长相关时间提高接收灵敏度，使移动终端监测到激活控制信号的几率大大增加，从而增加了被困人员的被救几率。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种灾后搜救紧急控制模式启动方法，其特征在于，该方法包括 预设相互正交的两路控制信号；接收激活控制信号，分别与所述两路控制信号进行相关运算； 确定所述激活控制信号与两路控制信号相关运算的结果相反时，启动紧急控制模式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括将所述激活控制信号与两路控制信号的相关运算结果的绝对值相比较； 当确定所述比较结果小于阈值M时，启动紧急控制模式。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括 将所述激活控制信号与两路控制信号分别进行N次相关运算； 当确定N次相关运算的结果均相反时，启动紧急控制模式。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述N为连续相关运算的次数，或设定时长内所述相关运算的次数；N的取值根据实际需要设定，连续相关运算次数较佳取值为10。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收激活控制信号包括 当无法接收到正常通信信号时，搜索并接收激活控制信号。
6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，当确定启动应急检测模式时，接收激活控制信号。
7.一种移动终端，应用于灾后搜救，其特征在于，该移动终端包括存储单元、接收单元、 运算单元和模式启动单元，其中，所述存储单元，用于预设相互正交的两路控制信号并存储； 所述接收单元，用于接收激活控制信号并发送所述运算单元； 所述运算单元，用于将所述激活控制信号分别与所述两路控制信号进行相关运算，并将运算结果发送所述模式启动单元；所述模式启动单元，用于判断两路控制信号的运算结果是否相反，若是，启动紧急控制模式。
8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，该移动终端还包括第一计数单元，用于预设一个阈值M ；所述模式启动单元确定所述激活控制信号与两路控制信号的相关运算结果的绝对值相差小于阈值M时，启动紧急控制模式。
9.如权利要求7或8所述的移动终端，其特征在于，该移动终端还包括第二计数单元， 用于预设一个相关运算的次数阈值N ；所述模式启动单元连续N次确定两路控制信号的运算结果相反时，启动紧急控制模式；或者，所述模式启动单元在预设时长内N次确定两路控制信号的运算结果相反时，启动紧急控制模式。
10.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，该移动终端还包括监测单元，用于启动/关闭应急检测模式。
全文摘要
本发明公开了一种灾后搜救紧急控制模式启动方法及移动终端，包括预设相互正交的两路控制信号；接收激活控制信号，分别与所述两路控制信号进行相关运算；确定所述激活控制信号与两路控制信号相关运算的结果相反时，启动紧急控制模式。采用本发明提供的方案能够合理的判断启动紧急控制模式的时机，进一步的，可以根据多次相关运算结果进行判定从而启动紧急控制模式的算法，提高系统的灵敏度。与此同时，本发明实施例通过合理延长相关时间提高接收灵敏度，使移动终端监测到激活控制信号的几率大大增加，从而增加了被困人员的被救几率。
文档编号H04W4/22GK102196395SQ20111014026
公开日2011年9月21日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者余彦培, 关维国, 刘雯, 徐连明, 王佳, 袁协, 邓中亮 申请人:北京邮电大学