本發(fā)明涉及導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種導(dǎo)航定位方法和裝置。
背景技術(shù):
近些年,人們對室內(nèi)外準(zhǔn)確定位的需求與日俱增,特別是在應(yīng)對緊急情況時,準(zhǔn)確定位顯得尤為重要。當(dāng)前,地面蜂窩移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋范圍廣泛,因此,當(dāng)前可實現(xiàn)基于蜂窩移動通信網(wǎng)的導(dǎo)航定位。
現(xiàn)有技術(shù)中,基于蜂窩移動通信網(wǎng)進(jìn)行定位的方法一般為:終端連接蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)后,向服務(wù)器發(fā)送獲取終端的位置信息的獲取請求,該獲取請求攜帶終端所在位置的場強。服務(wù)器接收終端發(fā)送的獲取請求,通過測量至少三個基站的接收或發(fā)送信號的強度,確定該至少三個基站的場強,并獲取該至少三個基站的位置信息。對于每個基站,服務(wù)器根據(jù)該基站的場強和終端所在位置的場強,通過已知的信道衰落模型,計算該基站與終端之間的距離。服務(wù)器根據(jù)每個基站和終端之間的距離、每個基站的位置信息,計算出終端的位置。服務(wù)器向終端發(fā)送該位置信息,從而終端獲知自身的位置信息。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
服務(wù)器通過測量至少三個基站的接收或發(fā)送信號的強度,確定該至少三個基站的場強過程中,容易受到環(huán)境噪聲的干擾,使得服務(wù)器確定的該至少三個基站的場強不準(zhǔn)確,導(dǎo)致該導(dǎo)航定位方法的準(zhǔn)確率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明提供了一種導(dǎo)航定位方法和裝置。技術(shù)方案如下:
第一方面,本發(fā)明實施例提供一種導(dǎo)航定位裝置,所述導(dǎo)航定位裝置安裝在基站中,所述導(dǎo)航定位裝置包括:時頻輸入單元、電文處理單元、基帶信號生成單元、射頻調(diào)制單元、輸出單元;
所述時頻輸入單元分別與所述電文處理單元、所述基帶信號生成單元、所述射頻調(diào)制單元相連接,所述電文處理單元與所述基帶信號生成單元相連接,所述基帶信號生成單元與所述射頻調(diào)制單元相連接,所述射頻調(diào)制單元與所述輸出單元相連接;
所述時頻輸入單元,用于獲取時鐘信號,向所述電文處理單元、所述基帶信號生成單元、所述射頻調(diào)制單元發(fā)送所述時鐘信號;
所述電文處理單元,用于接收所述時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)所述時鐘信號,周期性向所述基帶信號生成單元發(fā)送所述導(dǎo)航定位電文,所述導(dǎo)航定位電文至少包括所述基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、所述基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間;
所述基帶信號生成單元,用于接收所述時鐘信號和所述導(dǎo)航定位電文,根據(jù)所述時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)所述擴(kuò)頻信號,對所述導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向所述射頻調(diào)制單元發(fā)送所述基帶信號;
所述射頻調(diào)制單元,用于接收所述時鐘信號和所述基帶信號,根據(jù)所述時鐘信號生成載頻信號,通過所述載頻信號,對所述基帶信號進(jìn)行調(diào)制,生成射頻導(dǎo)航定位信號,向所述輸出單元發(fā)送所述射頻導(dǎo)航定位信號;
所述輸出單元,用于接收所述射頻導(dǎo)航定位信號,將所述射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端,以使所述終端根據(jù)所述射頻導(dǎo)航定位信號確定所述終端的位置信息。
在一種可能的設(shè)計中,所述基帶信號生成單元,還用于根據(jù)所述時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻碼,根據(jù)所述擴(kuò)頻碼,生成所述擴(kuò)頻信號;或者,
所述基帶信號生成單元,還用于根據(jù)所述時鐘信號,周期性獲取已存儲的擴(kuò)頻信號。
在一種可能的設(shè)計中,所述基帶信號生成單元,還用于對所述導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,得到數(shù)字基帶信號,將所述數(shù)字基帶信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,生成模擬基帶信號,對所述模擬基帶信號進(jìn)行濾波處理,將所述濾波后的模擬基帶信號作為基帶信號。
在一種可能的設(shè)計中,所述導(dǎo)航定位裝置還包括廣播信號播發(fā)器,所述廣播信號播發(fā)器與所述輸出單元相連接;
所述廣播信號播發(fā)器,用于向所述輸出單元發(fā)送廣播信號;
所述輸出單元,還用于接收所述廣播信號,將所述射頻導(dǎo)航定位信號加載到所述廣播信號中,將加載所述射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至所述終端。
在一種可能的設(shè)計中,所述導(dǎo)航定位裝置還包括合路器和廣播信號播發(fā)器,所述合路器與所述輸出單元相連接,所述廣播信號播發(fā)器與所述合路器相連接;
所述輸出單元,還用于向所述合路器發(fā)送所述射頻導(dǎo)航定位信號;
所述廣播信號播發(fā)器,用于向所述合路器發(fā)送所述廣播信號;
所述合路器,用于接收所述廣播信號和所述射頻導(dǎo)航定位信號,將所述射頻導(dǎo)航定位信號加載到所述廣播信號中,將加載所述射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至所述終端。
在一種可能的設(shè)計中,所述導(dǎo)航定位裝置還包括監(jiān)控單元,所述監(jiān)控單元分別與所述時頻輸入單元、所述電文處理單元、所述基帶信號生成單元、所述射頻調(diào)制單元、所述輸出單元均相連接;
所述監(jiān)控單元,用于檢測所述時頻輸入單元、所述電文處理單元、所述基帶信號生成單元、所述射頻調(diào)制單元、所述輸出單元的工作狀態(tài)是否正常;
所述監(jiān)控單元,還用于當(dāng)所述時頻輸入單元、所述電文處理單元、所述基帶信號生成單元、所述射頻調(diào)制單元、所述輸出單元中任一單元的工作狀態(tài)異常時,發(fā)出告警提示信息。
在一種可能的設(shè)計中,所述導(dǎo)航定位裝置還包括軟件控制單元,所述軟件控制單元分別與所述時頻輸入單元、所述電文處理單元和所述基帶信號生成單元相連接;
所述軟件控制單元,用于通過現(xiàn)場可編程門陣列fpga向所述時頻輸入單元發(fā)送第一控制指令,向所述電文處理單元發(fā)送第二控制指令,向所述基帶信號生成單元發(fā)送第三控制指令;
所述時頻輸入單元,還用于根據(jù)所述第一控制指令,獲取時鐘信號,向所述電文處理單元、所述基帶信號生成單元、所述射頻調(diào)制單元發(fā)送所述時鐘信號;
所述電文處理單元,還用于根據(jù)所述第二控制指令,接收所述時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)所述時鐘信號,周期性向所述基帶信號生成單元發(fā)送所述導(dǎo)航定位電文;
所述基帶信號生成單元,還用于根據(jù)所述第三控制指令,接收所述時鐘信號和所述導(dǎo)航定位電文,根據(jù)所述時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)所述擴(kuò)頻信號,對所述導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向所述射頻調(diào)制單元發(fā)送所述基帶信號。
在一種可能的設(shè)計中,所述輸出單元,還用于將所述射頻導(dǎo)航定位信號進(jìn)行功率放大處理,將處理后的所述射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至所述基站中的天線,通過所述天線,廣播所述射頻導(dǎo)航定位信號,使得所述終端獲取所述射頻導(dǎo)航定位信號。
第二方面,本發(fā)明實施例提供了一種導(dǎo)航定位方法,所述方法應(yīng)用于如上述第一方面的任一項所述的導(dǎo)航定位裝置中,所述方法包括:
所述時頻輸入單元獲取時鐘信號,向所述電文處理單元、所述基帶信號生成單元、所述射頻調(diào)制單元發(fā)送所述時鐘信號;
所述電文處理單元接收所述時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)所述時鐘信號,周期性向所述基帶信號生成單元發(fā)送所述導(dǎo)航定位電文,所述導(dǎo)航定位電文至少包括所述基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、所述基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間;
所述基帶信號生成單元接收所述時鐘信號和所述導(dǎo)航定位電文,根據(jù)所述時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)所述擴(kuò)頻信號,對所述導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向所述射頻調(diào)制單元發(fā)送所述基帶信號;
所述射頻調(diào)制單元接收所述時鐘信號和所述基帶信號,根據(jù)所述時鐘信號生成載頻信號,通過所述載頻信號,對所述基帶信號進(jìn)行調(diào)制,生成射頻導(dǎo)航定位信號,向所述輸出單元發(fā)送所述射頻導(dǎo)航定位信號;
所述輸出單元接收所述射頻導(dǎo)航定位信號,將所述射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端,以使所述終端根據(jù)所述射頻導(dǎo)航定位信號確定所述終端的位置信息。
第三方面,本發(fā)明實施例提供了一種導(dǎo)航定位方法,所述方法應(yīng)用于終端中,所述方法包括:
接收至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,所述至少三個基站中每個基站發(fā)送的所述射頻導(dǎo)航定位信號包括所述基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、所述基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間;
對于每個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,從所述射頻導(dǎo)航定位信號中解析所述基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、所述基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間;
根據(jù)所述至少三個基站中任一基站的氣壓和溫度、所述任一基站的天線位置信息以及所述任一基站的環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息,確定所述任一基站的海拔高度;
獲取所述終端的氣壓,根據(jù)所述任一基站的海拔高度、所述終端的氣壓以及所述任一基站的氣壓和溫度,確定所述終端的海拔高度;
根據(jù)所述終端的海拔高度、所述至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,確定所述終端的位置信息。
本發(fā)明實施例中,通過在基站中設(shè)置導(dǎo)航定位裝置,該時頻輸入單元,用于獲取時鐘信號,向該電文處理單元、該基帶信號生成單元、該射頻調(diào)制單元發(fā)送該時鐘信號;該電文處理單元,用于接收該時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性向該基帶信號生成單元發(fā)送該導(dǎo)航定位電文;該基帶信號生成單元,用于接收該時鐘信號和該導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)該擴(kuò)頻信號,對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向該射頻調(diào)制單元發(fā)送該基帶信號;該射頻調(diào)制單元,用于接收該時鐘信號和該基帶信號,根據(jù)該時鐘信號生成載頻信號,通過該載頻信號,對該基帶信號進(jìn)行調(diào)制,生成射頻導(dǎo)航定位信號,向該輸出單元發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號;從而使得該輸出單元將該射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端,進(jìn)而,該終端根據(jù)該射頻導(dǎo)航定位信號確定該終端的位置信息。由于基站中安裝了該導(dǎo)航定位裝置,通過該導(dǎo)航定位裝置直接將該導(dǎo)航定位電文轉(zhuǎn)換為射頻導(dǎo)航定位信號,并將該射頻導(dǎo)航定位信號直接發(fā)送至終端,省略了服務(wù)器確定基站的場強的過程,避免了環(huán)境噪聲的干擾,從而提高了導(dǎo)航定位方法的準(zhǔn)確率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位電文的結(jié)構(gòu)圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖5是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖6是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖7是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位方法流程圖;
圖8是本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)航定位方法流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明實施例提供一種導(dǎo)航定位裝置,該導(dǎo)航定位裝置安裝在基站中,如圖1所示,該導(dǎo)航定位裝置包括:時頻輸入單元101、電文處理單元102、基帶信號生成單元103、射頻調(diào)制單元104、輸出單元105。
該時頻輸入單元101分別與該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104相連接,該電文處理單元102與該基帶信號生成單元103相連接,該基帶信號生成單元103與該射頻調(diào)制單元104相連接,該射頻調(diào)制單元104與該輸出單元105相連接。
該時頻輸入單元101,用于獲取時鐘信號,向該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該時鐘信號。
本發(fā)明實施例中,該時頻輸入單元101可以通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(beidounavigationsatellitesystem,bds)高精度同步時鐘獲取高精度、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的時鐘信號。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該時頻輸入單元101還可以將通過bds高精度同步時鐘獲取的時鐘信號作為基本時鐘信號,根據(jù)該電文處理單元102所需的頻率,通過鎖相環(huán)(phaselockedloop,pll)對該時鐘信號進(jìn)行倍頻處理,得到該電文處理單元102所需的頻率下的時鐘信號,該時頻輸入單元101向該電文處理單元102發(fā)送該時鐘信號,使得該電文處理單元102接收到的時鐘信號為該電文處理單元102所需頻率下的時鐘信號。
同理,該時頻輸入單元101根據(jù)該基帶信號生成單元103所需的頻率,通過pll對該時鐘信號進(jìn)行倍頻處理,得到該基帶信號生成單元103所需的頻率下的時鐘信號,該時頻輸入單元101向該基帶信號生成單元103發(fā)送該時鐘信號。該時頻輸入單元101根據(jù)該射頻調(diào)制單元104所需的頻率,通過pll對該時鐘信號進(jìn)行倍頻處理,得到該射頻調(diào)制單元104所需的頻率下的時鐘信號,該時頻輸入單元101向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該時鐘信號。使得該基帶信號生成單元103和該射頻調(diào)制單元104分別獲取到各自所需頻率下的時鐘信號。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還可以包括監(jiān)控單元106,如圖2所示,該監(jiān)控單元106與該時頻輸入單元101相連接;該監(jiān)控單元106,用于檢測該時頻輸入單元101的工作狀態(tài)是否正常。
該電文處理單元102,用于接收該時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性向該基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文。其中,該導(dǎo)航定位電文至少包括該基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、該基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間。
本發(fā)明實施例中,基站中還設(shè)置了導(dǎo)航電文生成裝置,該電文處理單元102從該導(dǎo)航電文生成裝置中獲取基站的導(dǎo)航定位電文,并接收該時頻輸入單元101輸入的時鐘信號。該電文處理單元102根據(jù)該時鐘信號,確定向基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文的發(fā)送周期。該電文處理單元102按照該發(fā)送周期,周期性向該基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文。
需要說明的是,如圖3所示,該導(dǎo)航定位電文中還可以包括標(biāo)識符以及循環(huán)冗余校驗碼(cyclicredundancycheck,crc),其中,本發(fā)明實施例對該導(dǎo)航定位電文中該基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、該基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間等數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長度并不作具體限定,同樣,對該導(dǎo)航定位電文包括的標(biāo)識符的數(shù)據(jù)長度以及crc的數(shù)據(jù)長度并不作具體限定。例如,如圖3所示,該導(dǎo)航定位電文中,該基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、該基站的氣壓和溫度的數(shù)據(jù)長度可以為5字節(jié),該當(dāng)前時間的數(shù)據(jù)長度可以為16字節(jié),該標(biāo)識符的數(shù)據(jù)長度可以為1字節(jié),該crc的數(shù)據(jù)長度可以為2字節(jié)。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還可以包括監(jiān)控單元106,如圖2所示,該監(jiān)控單元106與該電文處理單元102相連接;該監(jiān)控單元106,用于檢測該電文處理單元102的工作狀態(tài)是否正常。
該基帶信號生成單元103,用于接收該時鐘信號和該導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)該擴(kuò)頻信號,對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該基帶信號。
本發(fā)明實施例中,基站可以將該基站對應(yīng)的擴(kuò)頻碼存儲在存儲空間中,基站也可以直接將該擴(kuò)頻碼對應(yīng)的擴(kuò)頻信號存儲在存儲空間中。當(dāng)基站將基站對應(yīng)的擴(kuò)頻碼存儲在存儲空間中時,該基帶信號生成單元103,還用于根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻碼,根據(jù)該擴(kuò)頻碼,生成該擴(kuò)頻信號。
當(dāng)基站將該擴(kuò)頻碼對應(yīng)的擴(kuò)頻信號存儲在存儲空間中時,該基帶信號生成單元103,還用于根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取已存儲的擴(kuò)頻信號。
該基帶信號生成單元103向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送的該基帶信號為濾波處理后的模擬基帶信號。因此,該基帶信號生成單元103,還用于對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,得到數(shù)字基帶信號,將該數(shù)字基帶信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,生成模擬基帶信號,對該模擬基帶信號進(jìn)行濾波處理,將該濾波后的模擬基帶信號作為基帶信號,向該射頻調(diào)制單元發(fā)送該基帶信號。
其中,該基帶信號生成單元103可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digitaltoanalogconverter,dac),將該數(shù)字基帶信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,生成模擬基帶信號;然后,該基帶信號生成單元103通過濾波器,對該模擬基帶信號進(jìn)行濾波處理,濾除該模擬基帶信號中的高頻信號成分,從而將該濾波處理后的模擬基帶信號作為基帶信號,將該基帶信號發(fā)送至射頻調(diào)制單元104。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還可以包括監(jiān)控單元106,如圖2所示,該監(jiān)控單元106與該基帶信號生成單元103相連接;該監(jiān)控單元106,用于檢測該基帶信號生成單元103的工作狀態(tài)是否正常。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還包括軟件控制單元107,如圖4所示,該軟件控制單元107分別與該時頻輸入單元101、該電文處理單元102和該基帶信號生成單元103相連接,該導(dǎo)航定位裝置通過該軟件控制單元107對該時頻輸入單元101、該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103進(jìn)行控制。
其中,該軟件控制單元107通過現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray,fpga)實現(xiàn)對該時頻輸入單元101、該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103的控制,從而將導(dǎo)航定位電文轉(zhuǎn)換為基帶信號,進(jìn)而將該基帶信號發(fā)送至射頻調(diào)制單元104。
具體的,該軟件控制單元107,用于通過現(xiàn)場可編程門陣列fpga向該時頻輸入單元101發(fā)送第一控制指令,向該電文處理單元102發(fā)送第二控制指令,向該基帶信號生成單元103發(fā)送第三控制指令。
因此,該時頻輸入單元101,還用于根據(jù)該第一控制指令,獲取時鐘信號,向該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該時鐘信號。該電文處理單元102,還用于根據(jù)該第二控制指令,接收該時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性向該基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文。該基帶信號生成單元103,還用于根據(jù)該第三控制指令,接收該時鐘信號和該導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)該擴(kuò)頻信號,對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該基帶信號。
該射頻調(diào)制單元104,用于接收該時鐘信號和該基帶信號,根據(jù)該時鐘信號生成載頻信號,通過該載頻信號,對該基帶信號進(jìn)行調(diào)制,生成射頻導(dǎo)航定位信號,向該輸出單元105發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號。
其中,該射頻調(diào)制單元104接收該時頻輸入單元101發(fā)送的時鐘信號后,對該時鐘信號進(jìn)行倍頻處理,得到射頻調(diào)制所需的載頻信號;然后,該射頻調(diào)制單元104利用該載頻信號,對該基帶信號進(jìn)行調(diào)制,得到調(diào)制后的調(diào)制信號;進(jìn)一步的,該射頻調(diào)制單元104對該調(diào)制信號進(jìn)行濾波處理,濾除掉該調(diào)制信號中的干擾信號,將該濾波處理后的調(diào)制信號作為射頻導(dǎo)航定位信號,從而向輸出單元105發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還可以包括監(jiān)控單元106,如圖2所示,該監(jiān)控單元106與該射頻調(diào)制單元104相連接;該監(jiān)控單元106,用于檢測該射頻調(diào)制單元104的工作狀態(tài)是否正常。
該輸出單元105,用于接收該射頻導(dǎo)航定位信號,將該射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端,以使該終端根據(jù)該射頻導(dǎo)航定位信號確定該終端的位置信息。
其中,該輸出單元105接收到該射頻導(dǎo)航定位信號之后,須先通過功率放大器對該射頻導(dǎo)航定位信號進(jìn)行功率放大處理,以增強射頻導(dǎo)航信號的功率,并通過基站中的天線,以廣播的形式將該射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端。
具體的,該輸出單元105,還用于將該射頻導(dǎo)航定位信號進(jìn)行功率放大處理,將處理后的射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至該基站中的天線,通過該天線,廣播該射頻導(dǎo)航定位信號,使得該終端獲取該射頻導(dǎo)航定位信號。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,基站還可以通過輸出單元105將廣播信號與該射頻導(dǎo)航定位信號一起發(fā)送至終端。因此,該導(dǎo)航定位裝置還可以包括廣播信號播發(fā)器108,如圖5所示,該廣播信號播發(fā)器108與該輸出單元105相連接;該廣播信號播發(fā)器108,用于向該輸出單元105發(fā)送廣播信號。此時,該輸出單元105,還用于接收該廣播信號,將該射頻導(dǎo)航定位信號加載到該廣播信號中,將加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至該終端。
具體的,該輸出單元105將該射頻導(dǎo)航定位信號加載到該廣播信號中,將該加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號進(jìn)行功率放大處理,將處理后的加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至該基站中的天線,通過該天線,廣播該加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號,使得該終端從該廣播信號中獲取射頻導(dǎo)航定位信號。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,基站還可以通過一個合路器將廣播信號與該射頻導(dǎo)航定位信號一起發(fā)送至終端。因此,該導(dǎo)航定位裝置還包括合路器109和廣播信號播發(fā)器108,如圖6所示,該合路器109與該輸出單元105相連接,該廣播信號播發(fā)器108與該合路器109相連接。
此時,該輸出單元105,還用于向該合路器發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號;該廣播信號播發(fā)器108,用于向該合路器發(fā)送該廣播信號;該合路器109,用于接收該廣播信號和該射頻導(dǎo)航定位信號,將該射頻導(dǎo)航定位信號加載到該廣播信號中,將加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至該終端。
具體的,該輸出單元105將該射頻導(dǎo)航定位信號進(jìn)行功率放大處理,將處理后的射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至該合路器109,同時,該廣播信號播發(fā)器108將廣播信號發(fā)送至該合路器109,該合路器109將該射頻導(dǎo)航定位信號與該廣播信號進(jìn)行射頻合路,從而將該射頻導(dǎo)航定位信號加載到該廣播信號中。然后,合路器109將加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至該基站中的天線,通過該天線,廣播該加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號,使得該終端從該廣播信號中獲取射頻導(dǎo)航定位信號。
需要說明的是,該廣播信號為與射頻導(dǎo)航定位信號同頻復(fù)用的信號,并且,該時頻輸入單元101還可以向該廣播信號播發(fā)器108發(fā)送時鐘信號,該廣播信號播發(fā)器108接收該時鐘信號,根據(jù)該時鐘信號,周期性發(fā)出廣播信號。從而使得該輸出單元105發(fā)出射頻導(dǎo)航定位信號時,該廣播信號播發(fā)器108同步發(fā)出廣播信號。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還可以包括監(jiān)控單元106,如圖2所示,該監(jiān)控單元106與該輸出單元105相連接;該監(jiān)控單元106,用于檢測該輸出單元105的工作狀態(tài)是否正常。
同樣,該監(jiān)控單元106還可以與該軟件控制單元107、該廣播信號播發(fā)器108以及該合路器109相連接,該監(jiān)控單元106,用于檢測該軟件控制單元107、該廣播信號播發(fā)器108以及該合路器109的工作狀態(tài)是否正常。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,當(dāng)該監(jiān)控單元106檢測到該時頻輸入單元101、該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104、該輸出單元105、該軟件控制單元107、該廣播信號播發(fā)器108以及該合路器109中任一單元的工作狀態(tài)異常時,該監(jiān)控單元106提取工作狀態(tài)異常的單元的標(biāo)識以及異常信息,根據(jù)該工作狀態(tài)異常的單元的標(biāo)識以及異常信息,生成告警提示信息,并發(fā)出告警提示信息;當(dāng)該時頻輸入單元101、該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104、該輸出單元105、該軟件控制單元107、該廣播信號播發(fā)器108以及該合路器109的工作狀態(tài)均為正常時,該監(jiān)控單元106不發(fā)出告警提示信息。
其中,該監(jiān)控單元106可以通過檢測該時頻輸入單元101、該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104、該輸出單元105、該軟件控制單元107、該廣播信號播發(fā)器108以及該合路器109中每個單元的心跳信息,當(dāng)檢測到心跳信息異常的單元時,確定該單元的工作狀態(tài)異常。
該單元的標(biāo)識可以根據(jù)用戶需要設(shè)置并更改,本發(fā)明實施例對此不做具體限定。例如,該單元的標(biāo)識可以為該單元的名稱或者標(biāo)號等。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,具體的實物裝置中,該監(jiān)控單元106可以與薄膜晶體管液晶顯示器件(liquidcrystaldisplay,lcd)相連接,當(dāng)該監(jiān)控單元106監(jiān)控到該導(dǎo)航定位裝置中存在工作狀態(tài)異常的單元時,該監(jiān)控單元106提取工作狀態(tài)異常的單元的標(biāo)識以及異常信息,生成告警提示信息,并向該lcd發(fā)送該告警提示信息,該lcd接收該告警提示信息,并將該告警提示信息顯示在lcd的當(dāng)前屏幕中。
該監(jiān)控單元106也可以提取該導(dǎo)航定位裝置中任一單元的工作狀態(tài),生成該任一單元的狀態(tài)信息,向該lcd發(fā)送該任一單元的狀態(tài)信息,該lcd接收該任一單元的狀態(tài)信息,并將該任一單元的狀態(tài)信息顯示在lcd的當(dāng)前屏幕中。從而使得工作人員及時獲知該導(dǎo)航定位裝置的工作狀態(tài)。
另外,該監(jiān)控單元106也可通過發(fā)送郵件或者短信的方式發(fā)出告警提示信息,從而使得工作人員獲知該導(dǎo)航定位裝置中工作狀態(tài)異常的單元。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,具體的實物裝置中,該監(jiān)控單元106還可以與鍵盤相連接,當(dāng)工作人員通過lcd的當(dāng)前屏幕中顯示告警提示信息獲知工作狀態(tài)異常的單元時,或者獲知該導(dǎo)航定位裝置中任一單元的工作狀態(tài)時,工作人員可以通過該鍵盤中的按鍵調(diào)試該導(dǎo)航定位裝置中任一單元的工作狀態(tài)。
其中,該鍵盤中的按鍵的功能以及數(shù)目可以根據(jù)用戶需要設(shè)置并更改,本發(fā)明實施例對此不做具體限定。例如,該鍵盤中的存在某一按鍵用于調(diào)試該時頻輸入單元101重新進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置可以與微控制單元(microcontrolunit,mcu)以及鍵盤相連接,通過該mcu以及鍵盤對該導(dǎo)航定位裝置進(jìn)行控制。
本發(fā)明實施例中,通過在基站中設(shè)置導(dǎo)航定位裝置,該時頻輸入單元101,用于獲取時鐘信號,向該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該時鐘信號;該電文處理單元102,用于接收該時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性向該基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文;該基帶信號生成單元103,用于接收該時鐘信號和該導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)該擴(kuò)頻信號,對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該基帶信號;該射頻調(diào)制單元104,用于接收該時鐘信號和該基帶信號,根據(jù)該時鐘信號生成載頻信號,通過該載頻信號,對該基帶信號進(jìn)行調(diào)制,生成射頻導(dǎo)航定位信號,向該輸出單元105發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號;從而使得該輸出單元105將該射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端,進(jìn)而,該終端根據(jù)該射頻導(dǎo)航定位信號確定該終端的位置信息。由于基站中安裝了該導(dǎo)航定位裝置,通過該導(dǎo)航定位裝置直接將該導(dǎo)航定位電文轉(zhuǎn)換為射頻導(dǎo)航定位信號,并將該射頻導(dǎo)航定位信號直接發(fā)送至終端,省略了服務(wù)器確定基站的場強的過程,避免了環(huán)境噪聲的干擾,從而提高了導(dǎo)航定位方法的準(zhǔn)確率。
本發(fā)明實施例提供一種導(dǎo)航定位方法,該方法應(yīng)用于上述實施例的導(dǎo)航定位裝置中,如圖7所示,該方法包括:
步驟201:該時頻輸入單元101獲取時鐘信號,向該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該時鐘信號。
本步驟中,該時頻輸入單元101可以通過bds高精度同步時鐘獲取高精度、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的時鐘信號。
步驟202:該電文處理單元102接收該時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性向該基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文,該導(dǎo)航定位電文至少包括該基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、該基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間。
本步驟中,該電文處理單元102從基站中的導(dǎo)航電文生成裝置中獲取基站的導(dǎo)航定位電文,并接收該時頻輸入單元101輸入的時鐘信號。該電文處理單元102根據(jù)該時鐘信號,確定向基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文的發(fā)送周期。該電文處理單元102按照該發(fā)送周期,周期性向該基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文。
步驟203:該基帶信號生成單元103接收該時鐘信號和該導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,根據(jù)該擴(kuò)頻信號,對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該基帶信號。
在一種可能的設(shè)計中,該基帶信號生成單元103根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻碼,根據(jù)該擴(kuò)頻碼,生成該擴(kuò)頻信號;或者,該基帶信號生成單元103根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取已存儲的擴(kuò)頻信號。
在一種可能的設(shè)計中,該基帶信號生成單元103對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,得到數(shù)字基帶信號,將該數(shù)字基帶信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,生成模擬基帶信號,對該模擬基帶信號進(jìn)行濾波處理,將該濾波后的模擬基帶信號作為基帶信號,向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該基帶信號。
步驟204:該射頻調(diào)制單元104接收該時鐘信號和該基帶信號,根據(jù)該時鐘信號生成載頻信號,通過該載頻信號,對該基帶信號進(jìn)行調(diào)制,生成射頻導(dǎo)航定位信號,向該輸出單元105發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號。
本步驟中,該射頻調(diào)制單元104接收時頻輸入單元101發(fā)送的時鐘信號后,對該時鐘信號進(jìn)行倍頻處理,得到射頻調(diào)制所需的載頻信號;然后,該射頻調(diào)制單元104利用該載頻信號,對該基帶信號進(jìn)行調(diào)制,得到調(diào)制后的調(diào)制信號;進(jìn)一步的,該射頻調(diào)制單元104對該調(diào)制信號進(jìn)行濾波處理,濾除掉該調(diào)制信號中的干擾信號,將該濾波處理后的調(diào)制信號作為射頻導(dǎo)航定位信號,從而向輸出單元105發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號。
步驟205:該輸出單元105接收該射頻導(dǎo)航定位信號,將該射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端,以使該終端根據(jù)該射頻導(dǎo)航定位信號確定該終端的位置信息。
在一種可能的設(shè)計中,該輸出單元105將該射頻導(dǎo)航定位信號進(jìn)行功率放大處理,將處理后的該射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至該基站中的天線,通過該天線,廣播該射頻導(dǎo)航定位信號,使得該終端獲取該射頻導(dǎo)航定位信號。
在一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還可以包括廣播信號播發(fā)器108,該廣播信號播發(fā)器108與該輸出單元105相連接;該廣播信號播發(fā)器108向該輸出單元105發(fā)送廣播信號。該輸出單元105接收該廣播信號,將該射頻導(dǎo)航定位信號加載到該廣播信號中,將加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至該終端。
在一種可能的設(shè)計中,該導(dǎo)航定位裝置還包括合路器109和廣播信號播發(fā)器108,該合路器109與該輸出單元105相連接,該廣播信號播發(fā)器108與該合路器109相連接。該輸出單元105向該合路器發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號;該廣播信號播發(fā)器108向該合路器發(fā)送該廣播信號;該合路器109接收該廣播信號和該射頻導(dǎo)航定位信號,將該射頻導(dǎo)航定位信號加載到該廣播信號中,將加載該射頻導(dǎo)航定位信號的廣播信號發(fā)送至該終端。
本發(fā)明實施例中,通過在基站中設(shè)置該導(dǎo)航定位裝置,該時頻輸入單元101獲取時鐘信號,向該電文處理單元102、該基帶信號生成單元103、該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該時鐘信號。該電文處理單元102接收該時鐘信號,獲取導(dǎo)航定位電文,根據(jù)該時鐘信號,周期性向該基帶信號生成單元103發(fā)送該導(dǎo)航定位電文;該基帶信號生成單元103接收該時鐘信號和該導(dǎo)航定位電文,從而根據(jù)該時鐘信號,周期性獲取擴(kuò)頻信號,并通過該擴(kuò)頻信號對該導(dǎo)航定位電文進(jìn)行調(diào)制,生成基帶信號,向該射頻調(diào)制單元104發(fā)送該基帶信號。該射頻調(diào)制單元104接收該時鐘信號和該基帶信號并根據(jù)該時鐘信號生成載頻信號,通過該載頻信號,對該基帶信號進(jìn)行調(diào)制,生成射頻導(dǎo)航定位信號,向該輸出單元105發(fā)送該射頻導(dǎo)航定位信號。該輸出單元105接收該射頻導(dǎo)航定位信號,將該射頻導(dǎo)航定位信號發(fā)送至終端,從而使得該終端根據(jù)該射頻導(dǎo)航定位信號確定該終端的位置信息。由于通過該導(dǎo)航定位裝置直接將該導(dǎo)航定位電文轉(zhuǎn)換為射頻導(dǎo)航定位信號,并將該射頻導(dǎo)航定位信號直接發(fā)送至終端,省略了服務(wù)器確定基站的場強的過程,避免了環(huán)境噪聲的干擾,從而提高了導(dǎo)航定位方法的準(zhǔn)確率。
本發(fā)明實施例提供一種導(dǎo)航定位方法,該方法應(yīng)用于終端中,如圖8所示,該方法包括:
步驟301:終端接收至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,該至少三個基站中每個基站發(fā)送的該射頻導(dǎo)航定位信號包括該基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、該基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間。
步驟302:對于每個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,終端從該射頻導(dǎo)航定位信號中解析該基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、該基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間。
步驟303:終端根據(jù)該至少三個基站中任一基站的氣壓和溫度、該任一基站的天線位置信息以及該任一基站的環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息,確定該任一基站的海拔高度。
需要說明的是,對于該至少三個基站中的任一基站,終端對該基站的射頻導(dǎo)航定位信號進(jìn)行解析,從而獲取該基站的天線的位置信息以及環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息,環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息即為該環(huán)境參數(shù)傳感器在該基站中的安裝位置,終端根據(jù)該基站的天線的位置信息以及環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息,確定該環(huán)境參數(shù)傳感器中測得的氣壓對應(yīng)的實際高度,將該高度作為該基站的海拔高度。
步驟304:終端獲取該終端的氣壓,根據(jù)該任一基站的海拔高度、該終端的氣壓以及該任一基站的氣壓和溫度,確定該終端的海拔高度。
步驟305:終端根據(jù)該終端的海拔高度、該至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,確定該終端的位置信息。
其中,終端根據(jù)該終端的海拔高度、至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,確定該終端的位置信息的步驟可以為:終端從該至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號中獲取該至少三個基站的位置信息以及該至少三個基站的當(dāng)前時間;終端根據(jù)該至少三個基站的位置信息和當(dāng)前時間,確定該終端與該每個基站之間的距離;終端根據(jù)該終端與該每個基站之間的距離,以及該終端的海拔高度,確定該終端的位置信息。
需要說明的是,終端根據(jù)該終端與該每個基站之間的距離和該終端的海拔高度,確定該終端的位置信息時,終端可以通過預(yù)設(shè)定位算法,確定終端的位置。
其中,該預(yù)設(shè)定位算法可以根據(jù)用戶需要設(shè)置并更改,本發(fā)明實施例對此不做具體限定,例如,該預(yù)設(shè)定位算法可以為toda(timedifferenceofarrival,到達(dá)時間差)定位算法,也可以為toa(timeofarrival,到達(dá)時間)定位算法。
本發(fā)明實施例中,終端接收至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,對于每個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,終端從該射頻導(dǎo)航定位信號中解析該基站的天線的位置信息、環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息、該基站的氣壓和溫度以及當(dāng)前時間,并根據(jù)該至少三個基站中任一基站的氣壓和溫度、該任一基站的天線的位置信息以及該任一基站的環(huán)境參數(shù)傳感器的位置信息,確定該任一基站的海拔高度,根據(jù)該任一基站的海拔高度、該終端的氣壓以及該任一基站的氣壓和溫度,確定該終端的海拔高度;進(jìn)而,終端根據(jù)該終端的海拔高度、該至少三個基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,確定該終端的位置信息。由于省略了服務(wù)器確定基站的場強的過程,終端直接接收基站發(fā)送的射頻導(dǎo)航定位信號,根據(jù)該射頻導(dǎo)航定位信號,確定終端的位置信息,從而避免了環(huán)境噪聲的干擾,從而提高了導(dǎo)航定位方法的準(zhǔn)確率。
需要說明的是:上述實施例提供的導(dǎo)航定位裝置在導(dǎo)航定位時,僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明,實際應(yīng)用中,可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成,即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述實施例提供的導(dǎo)航定位裝置與導(dǎo)航定位方法實施例屬于同一構(gòu)思,其具體實現(xiàn)過程詳見方法實施例,這里不再贅述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成,也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中,上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。