一种基于多天线的定位方法及系统与流程

文档序号:16131934发布日期:2018-12-01 00:25阅读:521来源:国知局

本发明涉及定位领域,尤其是涉及一种基于多天线的定位方法及系统。

背景技术

位置业务是指移动通信系统通过特定的定位技术获取移动终端的地理位置信息(例如经纬度坐标),提供给移动用户本人、通信系统或第三方定位客户端,并借助一定的电子地图信息的支持,为移动用户提供与其位置相关的呼叫或非呼叫类业务。

传统的设备定位都基于gps或者北斗卫星实现定位,但民用定位存在定位效果断续或者局部信号不好的情况。



技术实现要素:

本发明为克服上述情况不足,旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种基于多天线的定位方法,该定位方法的实施借助多射频、多天线的无线基站设备,其中,多射频表示一个无线基站设备至少包含2个射频模块;多天线表示主射频模块上接l个定向天线(l>1),副射频模块上接1个全向天线。

作为本发明进一步的方案:主射频模块上接l个定向天线(l>1),每个天线均为具有相同辐射角度的定向天线,l个天线安装在l等边形的每条边的中心位置,且能够覆盖整个360°范围;该主射频模块上接的l个定向天线由开关电路切换控制,用于基站向终端发送数据,副射频模块上接的1个全向天线,用于基站接收终端发送来的数据。

作为本发明进一步的方案:该系统的组成为一个无线基站和n个终端组成(n≥1),n的取值上限值由用户需求。

1、作为本发明进一步的方案:该定位方法主要包括以下步骤:

步骤a,基站通过l个定向天线周期性发送广播数据包;步骤b,终端接收数据包,计算终端和基站的相对距离;

步骤c,终端将步骤b中得到的天线编号、相对距离值发给基站;

步骤d,基站根据收到终端发送来的天线编号、相对距离值及基站的自身的电子罗盘信息,确定基站和终端之间的相对位置(包括距离和方向),并以坐标图形式展示;

步骤e,基站判断终端和基站之间的相对距离是否超过阈值,如果超过阈值,则进入步骤f,否则,不做任何处理;

步骤f,基站自己发出提示信息,并发送报警信息给终端,触发终端向用户发出提示信息;

步骤g,终端接收到基站发送的报警信息,终端向用户发出提示信息。

作为本发明进一步的方案:所述步骤a中,基站周期性发送广播数据包的方式为:首先将射频1上的l个天线进行编号,分别为1、2、……、l;然后按编号顺序,每间隔1秒,依次发送数据包。

作为本发明进一步的方案:步骤b中,终端接收数据包,终端进行如下操作:

步骤1、通过解析收到的数据包判断出该数据包对应的基站发射天线编号;步骤2、并通过终端硬件获得对应的接收信号强度值;

步骤3、计算出一段时间范围内的信号强度最大值,从而得到该信号强度最大值对应的基站天线编号;

步骤4、判断出一段时间范围内是否存在来自2副不同天线的数据包对应的信号强度值相同、且相邻,如果不存在,则执行步骤5;否则,记录这2个天线的编号,执行步骤5;

步骤5、根据一段时间范围内最大的信号强度值计算终端和基站的相对距离。

作为本发明进一步的方案:该系统包括2种设备:定位基站、终端。

作为本发明进一步的方案:硬件包括:射频模块:2个射频模块,主射频模块上接l个定向天线(l>1),副射频模块上接1个全向天线;电子罗盘:获取定位基站的方位信息;主板:通信协议运行的载体和连接外部设备;外设:包括显示屏、键盘、发声装置和各种传感器等;电源:为定位基站提供电能。软件系统包括:数据收发模块:用于收发数据包;位置信息计算与处理模块:根据收到的信息和电子罗盘信息,判断定位基站和终端之间的相对位置(方位和距离);条件判断模块:根据计算得到的相对距离,判断是否满足信息推送条件;信息推送模块:当满足信息推送条件,向终端发送提示信息;位置显示及提示模块:根据相对距离和方位信息,直观显示位置信息,当达到设定距离阈值,定位基站发出警示信息。

本发明的有益效果:本发明定位效果出色,可以很有效的实现被监测终端与基站之间的距离以及位置关系,测量准确实施价格低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

具体实施方式

对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中,一种基于多天线的定位方法,该定位方法的实施借助多射频、多天线的无线基站设备,其中,多射频表示一个无线基站设备至少包含2个射频模块;多天线表示主射频模块上接l个定向天线(l>1),副射频模块上接1个全向天线。

主射频模块上接l个定向天线(l>1),每个天线均为具有相同辐射角度的定向天线,l个天线安装在l等边形的每条边的中心位置,且能够覆盖整个360°范围;该主射频模块上接的l个定向天线由开关电路切换控制,用于基站向终端发送数据,副射频模块上接的1个全向天线,用于基站接收终端发送来的数据。

该系统的组成为一个无线基站和n个终端组成(n≥1),n的取值上限值由用户需求。

该定位方法主要包括以下步骤:

步骤a,基站通过l个定向天线周期性发送广播数据包;步骤b,终端接收数据包,计算终端和基站的相对距离;

步骤c,终端将步骤b中得到的天线编号、相对距离值发给基站;

步骤d,基站根据收到终端发送来的天线编号、相对距离值及基站的自身的电子罗盘信息,确定基站和终端之间的相对位置(包括距离和方向),并以坐标图形式展示;

步骤e,基站判断终端和基站之间的相对距离是否超过阈值,如果超过阈值,则进入步骤f,否则,不做任何处理;

步骤f,基站自己发出提示信息,并发送报警信息给终端,触发终端向用户发出提示信息;

步骤g,终端接收到基站发送的报警信息,终端向用户发出提示信息。

作为本发明进一步的方案:所述步骤a中,基站周期性发送广播数据包的方式为:首先将射频1上的l个天线进行编号,分别为1、2、……、l;然后按编号顺序,每间隔1秒,依次发送数据包。

作为本发明进一步的方案:步骤b中,终端接收数据包,终端进行如下操作:

步骤1、通过解析收到的数据包判断出该数据包对应的基站发射天线编号;步骤2、并通过终端硬件获得对应的接收信号强度值;

步骤3、计算出一段时间范围内的信号强度最大值,从而得到该信号强度最大值对应的基站天线编号;

步骤4、判断出一段时间范围内是否存在来自2副不同天线的数据包对应的信号强度值相同、且相邻,如果不存在,则执行步骤5;否则,记录这2个天线的编号,执行步骤5;

步骤5、根据一段时间范围内最大的信号强度值计算终端和基站的相对距离。

作为本发明进一步的方案:该系统包括2种设备:定位基站、终端。

作为本发明进一步的方案:硬件包括:射频模块:2个射频模块,主射频模块上接l个定向天线(l>1),副射频模块上接1个全向天线;电子罗盘:获取定位基站的方位信息;主板:通信协议运行的载体和连接外部设备;外设:包括显示屏、键盘、发声装置和各种传感器等;电源:为定位基站提供电能。软件系统包括:数据收发模块:用于收发数据包;位置信息计算与处理模块:根据收到的信息和电子罗盘信息,判断定位基站和终端之间的相对位置(方位和距离);条件判断模块:根据计算得到的相对距离,判断是否满足信息推送条件;信息推送模块:当满足信息推送条件,向终端发送提示信息;位置显示及提示模块:根据相对距离和方位信息,直观显示位置信息,当达到设定距离阈值,定位基站发出警示信息。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

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