的偏离角度之间的换算关系；具体实现时，该方位换算关系式可以通过先验测试实验进行多次测试，确定无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与同一外设通信的无线通信信号强度比例和该外设相对于无线定位侦听装置中各路天线选通电路中定向天线各自对应的福射通信方向的偏离角度之间的换算关系而得到，也可以通过理论分析而建立无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与同一外设通信的无线通信信号强度比例和该外设相对于无线定位侦听装置中各路天线选通电路中定向天线各自对应的辐射通信方向的偏离角度之间的换算方程加以求解而得到；定位处理器则根据无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备通信的无线通信信号强度，利用所述方位换算关系式，换算确定无线通信设备相对于无线定位侦听装置中各路天线选通电路中定向天线各自对应的辐射通信方向的偏离角度，进而确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度。
[0042]而在另一些应用环境下，例如，在室内建筑的走廊、过道等区域空间内，或者在建筑的一个室内空间到另一室内空间的衔接位置处，在这样的室内空间场所中，可移动的路径是定向的，因为被定位的对象只可能沿着走廊、过道延伸的方向移动，或者在两个室内空间衔接位置处由其中某一个室内空间向另一个室内空间的方向移动。在这样的情况下，本发明基于多天线侦听的天线选通电路的路数就可以设置与其布设在室内空间位置处存在的定向路径的数量相同，并且使得每一路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向指向其布设在室内空间位置处的其中一个定向路径方向上，例如，在一个L形走廊AOB的拐角O处布置一个无线定位侦听装置，无线定位侦听装置中设置两路天线选通电路，且该两路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向分别指向L形走廊的两段过道，假设其中第a路天线选通电路中的定向天线的辐射通信方向朝向过道0A，第b路天线选通电路中的定向天线的辐射通信方向朝向过道0B;由此，定位处理器估算无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度的具体方式就可以得以大幅的简化，定位处理器可以直接将无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块与无线通信设备通信的无线通信信号强度最大的一路天线选通电路中的定向天线所对应的福射通信方向确定为无线通信设备相对于无线定位侦听装置所在的方向，从而确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度；例如，在前述的L形走廊AOB中，若一个携带无线通信设备的用户从过道OB向拐角O处走去，由于无线定位侦听装置的无线通信模块通过两路天线选通电路中的定向天线对外通信的辐射通信方向存在定向性，无线定位侦听装置中无线通信模块通过辐射通信方向朝向过道OB的第b路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备通信的无线通信信号强度会明显大于另一个通过第a路天线选通电路中的定向天线的无线通信信号强度，定位处理器则可直接判定无线通信设备相对于无线定位侦听装置所在的方向就是第b路天线选通电路中的定向天线所对应的福射通信方向，即过道OB方向，从而确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度。
[0043]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种基于多天线的无线定位侦听装置，其特征在于，包括电源、侦听扫描控制器和无线通信模块；其中，由电源通过供电电路为侦听扫描控制器和无线通信模块供电；所述无线通信模块的无线信号通信端并联有N路天线选通电路，N ^ 2，每一路天线选通电路包括电子开关和定向天线，电子开关的两个导通触点端分别与无线通信模块的无线信号通信端和定向天线电连接，且各路天线选通电路中电子开关的控制端分别与侦听扫描控制器的不同切换控制输出端电连接，而各路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向分别朝向不同的方向； 所述侦听扫描控制器用于以固定的侦听扫描周期循环地控制执行侦听扫描无线通信，在每个侦听扫描周期中，侦听扫描控制器控制各路天线选通电路中的电子开关按照预设定的选通顺序依次择一导通后断开，使得无线通信模块在每个侦听扫描周期中逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与进入其无线信号覆盖范围的无线通信设备进行无线通信。2.根据权利要求1所述基于多天线的无线定位侦听装置，其特征在于，所述各路天线选通电路中的定向天线相互之间通过电磁屏蔽装置隔开。3.根据权利要求2所述基于多天线的无线定位侦听装置，其特征在于，所述各路天线选通电路中，每一路定向天线电路中的定向天线对应设置有一个电磁屏蔽装置以与其它路定向天线电路中的定向天线相互隔开，每个电磁屏蔽装置具有一金属材质且呈抛物面形状的反射面，且各路天线选通电路中定向天线对应的电磁屏蔽装置的反射面分别朝向不同的方向，每个定向天线安装在其对应的电磁屏蔽装置的反射面焦点位置处，使得定向天线的辐射通信方向被定向为其对应电磁屏蔽装置的反射面所朝向的方向。4.一种室内定位系统，其特征在于，包括如权利要求1所述基于多天线的无线定位侦听装置和定位处理器； 所述无线定位侦听装置用于通过其侦听扫描控制器以固定的侦听扫描周期循环地控制执行侦听扫描无线通信，使得无线通信模块在每个侦听扫描周期中逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与进入其无线信号覆盖范围的无线通信设备进行无线通信； 所述定位处理器记录有无线定位侦听装置的各路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向信息，用于获取无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备进行无线通信的信号强度，根据其逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备进行无线通信的信号强度以及无线定位侦听装置的各路天线选通电路中定向天线的辐射通信方向信息估算无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度，并采用信号强度测距算法确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的距离，从而确定无线定位侦听装置与无线通信设备之间的相对位置关系，实现定位。5.根据权利要求4所述室内定位系统，其特征在于，所述定位处理器能够获取正北方向指向信息；定位处理器在进行定位时，根据正北方向指向信息，确定估算得到的无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度相对于正北方向的偏离角度，再结合无线通信设备与无线定位侦听装置之间的距离，确定无线定位侦听装置与无线通信设备之间的相对位置关系，实现定位。6.根据权利要求5所述室内定位系统，其特征在于，所述定位处理器中预先设入有正北方向指向信息，在进行定位时直接获取预先设入的正北方向指向信息。7.根据权利要求5所述室内定位系统，其特征在于，所述室内定位系统还包括与定位处理器进行数据通信连接的陀螺仪；所述定位处理器在进行定位时，获取通过陀螺仪定向而获得的正北方向指向信息。8.根据权利要求4所述室内定位系统，其特征在于，所述定位处理器能够获取无线通信设备或无线定位侦听装置的所在位置信息；定位处理器在进行定位时，根据无线通信设备或无线定位侦听装置的所在位置信息，结合无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度和距离，确定的无线定位侦听装置与无线通信设备之间的相对位置关系，实现定位。9.根据权利要求4所述室内定位系统，其特征在于，所述无线定位侦听装置中无线通信模块的无线信号通信端并联有至少三路天线选通电路；所述定位处理器估算无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度的具体方式为: 定位处理器中预设有方位换算关系式；所述方位换算关系式用于记录无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与同一外设通信的无线通信信号强度比例和该外设相对于无线定位侦听装置中各路天线选通电路中定向天线各自对应的辐射通信方向的偏离角度之间的换算关系；定位处理器则根据无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块逐一通过各路天线选通电路中的定向天线与无线通信设备通信的无线通信信号强度，利用所述方位换算关系式，换算确定无线通信设备相对于无线定位侦听装置中各路天线选通电路中定向天线各自对应的辐射通信方向的偏离角度，进而确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度。10.根据权利要求4所述室内定位系统，其特征在于，所述定位处理器估算无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度的具体方式为: 定位处理器将无线定位侦听装置执行侦听扫描无线通信的过程中无线通信模块与无线通信设备通信的无线通信信号强度最大的一路天线选通电路中的定向天线所对应的辐射通信方向确定为无线通信设备相对于无线定位侦听装置所在的方向，从而确定无线通信设备与无线定位侦听装置之间的方位角度。
【专利摘要】本发明提供了一种基于多天线的无线定位侦听装置及室内定位系统，该无线定位侦听装置借助无线通信模块通过多方位设置的多个定向天线依次扫描地实施定位侦听信号的发送或接收，其不同定向天线通信的信号强度差异能够用以辨明无线通信外设相对于无线定位侦听装置的距离和方位，从而可以在仅借助一个无线定位侦听装置的条件下，就能够用以进行较为准确的室内定位；此外，利用本发明基于多天线的无线定位侦听装置集合具有数据处理功能的定位处理器构建的室内定位系统，在一个定位测试点上只需要使用一个无线定位侦听装置便能够实现较为准确的定位功能，有利于系统的精简以及硬件成本的控制，同时也使得对定位侦听装置数据采集的要求相应得以降低。
【IPC分类】G01S5/02, H04W64/00
【公开号】CN105025571
【申请号】CN201510369158
【发明人】金纯 , 朱金阳
【申请人】金纯
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月29日