專利名稱：一種利用cdma系統(tǒng)輔助定位的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于存在CDMA信號(hào)覆蓋的定位技術(shù)，主要是一種利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的裝置及方法。
背景技術(shù)：
CDMA系統(tǒng)中，存在PN序列，通過PN短碼序列對(duì)擴(kuò)頻后序列進(jìn)行復(fù)擾碼，基站使用相同的PN短碼序列，但是，不同的基站采用的PN短碼序列偏置不同。通過不同的PN短碼序列偏置可以區(qū)分基站。
針對(duì)擴(kuò)展速率1來(lái)說，PN序列生成多項(xiàng)式為 P1(X) = X15+X13+X9+X8+X7+X5+1(1) Pq (χ) = x15+x12+xn+x10+x6+x5+x4+x3+l(2) 其中，P1(X)為I路生成多項(xiàng)式，PQ(x)為Q路生成多項(xiàng)式，基于上述多項(xiàng)式的線性反饋移位寄存器序列i (η)和q(n)的最大長(zhǎng)度為215_1，為了獲得I和Q路周期為32768 = 215的PN短碼序列，在每個(gè)周期內(nèi)僅發(fā)生一次的14個(gè)連續(xù)的輸出‘0’輸出后，對(duì)i (η)和 q(n)中插入一個(gè)‘0’ ；因此PN短碼序列有15個(gè)連續(xù)的‘0’輸出。
I路Q路生成的32768個(gè)PN序列通過碼片偏移分為512組，偏移量大小為64碼片長(zhǎng)度。512組PN序列標(biāo)示為PNO，PWL PN511，PN0稱為PN偏置為0的PN偏置。512組PN 序列通過32768個(gè)碼片循環(huán)移位獲得，PNO起始位置為15個(gè)連續(xù)‘0，輸出后的一個(gè)‘1，;PN η起始位置為ΡΝ0+64*η。
基于CDMA系統(tǒng)的定為方法如下，基站位置固定，同一時(shí)刻手持設(shè)備同時(shí)接收三個(gè)或以上的基站信號(hào)，通過該信號(hào)測(cè)量手持設(shè)備與三個(gè)基站之間的距離，從而定位手持設(shè)備具體位置。在本方法中測(cè)量三個(gè)設(shè)備與基站之間的距離是通過測(cè)量基站發(fā)送信號(hào)到達(dá)手持設(shè)備的時(shí)間確定的。具體為通過檢測(cè)基站發(fā)送的PN序列實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是要克服上述技術(shù)的不足，而提供一種利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的裝置及方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的裝置，包括天線模塊、下混頻模塊、ADC模塊、DDC模塊、基帶處理模塊、PN偏置獲取模塊和定位模塊； PN偏置獲取模塊包括FFT子模塊、本地PN存儲(chǔ)子模塊、共軛子模塊、相乘子模塊和信號(hào)處理模塊，天線模塊通過下混頻模塊、ADC模塊、DDC模塊、基帶處理模塊與FFT子模塊相連接， FFT子模塊通過共軛子模塊、本地PN存儲(chǔ)子模塊通過FFT子模塊分別與相乘子模塊相連接， 相乘子模塊與信號(hào)處理模塊相連接；信號(hào)處理模塊相連接與定位模塊相連接。
天線模塊從基站接收信號(hào)，為后續(xù)操作提供源信號(hào)； 下混頻模塊，將從天線接收的射頻信號(hào)變?yōu)橹蓄l信號(hào)； ADC模塊，從混頻模塊中接收中頻模擬信號(hào)，并將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字中頻信號(hào)，為后期數(shù)字信號(hào)處理提供數(shù)字信號(hào)。
DDC模塊，從ADC模塊接收到的數(shù)字中頻信號(hào)可能由各個(gè)載波組成，DDC模塊，將各個(gè)載波信號(hào)轉(zhuǎn)變成零中頻數(shù)字信號(hào)。
基帶處理模塊，從DDC模塊中的零中頻數(shù)字信號(hào)提取一載波序列，并通過接收濾波器對(duì)該載波序列進(jìn)行處理。
PN偏置獲取模塊，完成基站PN偏置提取，包括FFT子模塊，本地PN存儲(chǔ)子模塊，共軛子模塊，相乘子模塊，信號(hào)處理模塊。FFT子模塊完成對(duì)輸入信號(hào)的FFT變換，本地PN存儲(chǔ)子模塊，存儲(chǔ)PN偏置為0序列，共軛子模塊完成對(duì)輸入序列取共軛操作，相乘子模塊完成對(duì)輸入信號(hào)相乘操作，信號(hào)處理子模塊根據(jù)輸入信號(hào)完成基站PN偏置提取及相乘子模塊輸出的N個(gè)數(shù)據(jù)第一最大值，第二最大值，第三最大值所對(duì)應(yīng)的下標(biāo)值nl，n2, n3提取。PN 獲取模塊獲取PN偏置步驟如下 a、從基帶處理模塊中獲取的一載波序列前N個(gè)序列X1 (η)做N點(diǎn)FFT變換得到
Y1 (N)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為耵
權(quán)利要求
1.一種利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的裝置，其特征是包括天線模塊、下混頻模塊、ADC模塊、DDC模塊、基帶處理模塊、PN偏置獲取模塊和定位模塊；PN偏置獲取模塊包括FFT子模塊、本地PN存儲(chǔ)子模塊、共軛子模塊、相乘子模塊和信號(hào)處理模塊，天線模塊通過下混頻模塊、ADC模塊、DDC模塊、基帶處理模塊與FFT子模塊相連接，F(xiàn)FT子模塊通過共軛子模塊、本地PN存儲(chǔ)子模塊通過FFT子模塊分別與相乘子模塊相連接，相乘子模塊與信號(hào)處理模塊相連接；信號(hào)處理模塊相連接與定位模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的裝置，其特征是所述的定位模塊包括碼片偏移檢測(cè)模塊、時(shí)間檢測(cè)模塊、距離檢測(cè)模塊和定位運(yùn)算單元，信號(hào)處理模塊一路通過碼片偏移檢測(cè)模塊、時(shí)間檢測(cè)模塊、距離檢測(cè)模塊與定位運(yùn)算單元相連接；另一路直接與定位運(yùn)算單元相連接。
3.一種利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的方法，其特征在于通過檢測(cè)各基站PN序列來(lái)測(cè)量手持設(shè)備與基站之間的距離，具體方法如下1)檢測(cè)手持設(shè)備周邊的并能被手持設(shè)備收到信號(hào)的三個(gè)或三個(gè)以上基站的PN偏置；2)計(jì)算基站發(fā)送信號(hào)到達(dá)手持設(shè)備的時(shí)間；基站發(fā)送PN序列到手持設(shè)備接收該序列的碼片偏移量為PILOT_MEASURE-PN，則基站發(fā)送信號(hào)到達(dá)手持設(shè)備的時(shí)間T ；T = (PIL0T_MEASURE-PN)/1. 2288e6(6)3)計(jì)算基站與手持設(shè)備之間距離；基站與手持設(shè)備之間的距離為DISTANCE = T*C，C為光速；4)確定手持設(shè)備位置；檢測(cè)出三個(gè)距離disatancel，disatance2，disantance3，設(shè)基站1、基站2，基站3坐標(biāo)為(xl，yl)，(x2,y2), (x3，y3)，令手持設(shè)備的坐標(biāo)點(diǎn)為(x，y)，設(shè)f (X，y) = (X-X1)2+ (χ-χ2)2+ (χ-χ3)2+ (Y-Y1)2+ (y-y2)2+ (y-y3) 2-disatancel2-disatance2 2-disatance32(7)求解(χ, y)使f (X，y)最小，得到的(X，y)即為手持設(shè)備的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的方法，其特征在于檢測(cè)手持設(shè)備周邊的并能被手持設(shè)備收到信號(hào)的三個(gè)或三個(gè)以上基站的PN偏置，方法如下設(shè)手持設(shè)備通過匹配濾波器獲取的PN序列偏移量為PIL0T_MEASURE，該參數(shù)由PN偏置和PN短碼在空間傳輸時(shí)間及硬件處理的時(shí)間而造成的碼片偏移量組成，獲取在CDMA系統(tǒng)參數(shù)導(dǎo)頻偏置增量PIL0T_INC，該參數(shù)在CDMA布網(wǎng)時(shí)已經(jīng)設(shè)定，通過查詢可獲得；基站PN偏置通過下式計(jì)算獲得
其中L.」為取整操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用CDMA系統(tǒng)輔助定位的裝置及方法。由天線模塊、下混頻模塊、ADC模塊、DDC模塊、基帶處理模塊、PN偏置獲取模塊、定位模塊組成。通過天線模塊接收基站發(fā)射的信號(hào)，依次經(jīng)過下混頻、ADC采樣、DDC、基帶處理模塊處理，通過基帶處理的序列經(jīng)過PN偏置獲取模塊獲取手持設(shè)備收到的PN偏移量，以及手持設(shè)備周邊基站PN偏置并根據(jù)PN偏置映射出相應(yīng)基站位置坐標(biāo)，定位模塊根據(jù)PN偏置獲取模塊得到的數(shù)據(jù)，完成對(duì)手持設(shè)備的定位過程。本發(fā)明有益的效果能夠借助CDMA基站利用手持設(shè)備進(jìn)行定位。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102186240SQ20111010279
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者杜守田, 金淮東, 洪杭迪 申請(qǐng)人:三維通信股份有限公司