基于RRC的射频测距主、子处理装置、系统及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于RRC的射频测距系统，包括：相互通讯的总机110和子机，总机进一步包括：编码模块、总机第一RRC生成模块、控制器、射频发送模块、发送时间记录模块、射频接收模块、地址对比模块、总机RRC序列检测模块、总机第二RRC生成模块以及距离计算模块，子机进一步包括：射频接收模块、相位调整模块、地址检测模块、纠错模块、子机RRC生成模块、子机RRC序列检测模块、处理时间计数模块、地址模块、编码模块以及子机射频发送模块。本发明专利技术提供的基于RRC的射频测距系统可利用一定波段的射频来实现穿墙测量，通过多地址帧的编码方式实现多个子机距离的测量，使用数字信号的编码实现较好的纠错性和同相位性，通过多地址实现多个节点同时测距。

【技术实现步骤摘要】
基于RRC的射频测距主、子处理装置、系统及其方法
本专利技术涉及无线测距领域，尤其涉及一种基于RRC的射频测距主、子处理装置、系统及其方法，具有低成本、可穿墙的多点测距功能。
技术介绍
地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内各种地物，地貌（统称地形）的空间位置和几何形状进行测定。许多世纪以来，人们测量距离的方法，都是用一根带分划的尺子（测绳、皮尺、钢尺）采取直接比对的方法来求得距离。这种方法的主要缺点是易受测线上地形条件的限制。要想测得较高精度的距离成果，必需花费很大的人力、物力来选取和整理测量路线，不但工作量大、成本高，而且一旦碰到测线上有如河流、湖泊乃至山岗、沟壑，测距便无法进行。微波的特点是在各种障碍物上都能产生良好的反射，具有良好的定向辐射性能；在传输过程中受到粉尘、烟雾、火焰及强光的影响小，具有很强的环境适应能力。微波测距仪是一种利用连续相位比较法来测定两点间距离的相位式精密电子仪器，可用于军事测量、大地测量、航外控制测量和其它高精度工程测量，与激光测距、红外测距相比，具有精度高、抗干扰能力强、测程远、全天候等特点。在我国国防和经济建设上，具有重大的意义。随着大规模集成电路技术和微处理技术的迅速发展，微波测距技术从长期停滞不前的原理性、实验性研究阶段，迅速进入工程实用和产业化阶段。有关厂商不断推出各种高性能的微波测距仪，不但使微波发射接收电路实现小型化，而且性能指标也有很大的提高，价格也有很大的下降。然而，在研究中发现，由于所使用的电磁波多为短波，因此并不具有穿墙测量的能力。而长波又容易受干扰，准确性不足。因此选择一种波长适当的电磁波，通过数字编码增强其纠错性能和接收端的同相性能则可以在一定程度上增强其精度，且成本较低。通过地址编码也可以实现多点的同时测量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于RRC的射频测距系统及其方法，能够实现穿墙测距和多点同时测距，且具有较高的精确度。本专利技术的一个方面提供了一种基于RRC的射频测距主处理装置，包括：编码模块102、总机第一RRC生成模块104、控制器106、射频发送模块108、发送时间记录模块110、射频接收模块132、地址对比模块134、总机RRC序列检测模块136、总机第二RRC生成模块138以及距离计算模块140，其中：所述总机第一RRC生成模块104，连接编码模块102，以CLK为基准生成第一RRC序列供编码模块102使用；所述编码模块102，分别连接第一RRC生成模块104和控制器106，以CLK为时序基准根据控制器106的控制信号并使用第一RRC生成模块104生成的RRC码生成待发送的数据串，所生成的字符串分为前置码字，信息码组和地址码组三部分；所述控制器106，分别连接编码模块102和射频发送模块108，以通过控制信号控制数据的发送、接收、编码和计算；所述发送时间记录模块110，分别连接编码模块102、地址比对模块134、总机RRC序列检测模块136以及距离计算模块140，以检测编码模块102生成的编码中每一个信息帧起始RRC序列的发送时间，以第一个信息帧中第一个RRC序列为0时刻，以CLK为量化依据并以矩阵的形式记录，当时间信息返回后，根据地址对比模块134中的对比信息取出该信号对应的发送时间，并与来自于RRC序列检测模块136的时间信息一起发送至距离计算模块140；所述射频发送模块108，分别连接编码模块102和控制器106，以发送来自编码模块102的射频数据串至子机的射频接收模块112；所述总机射频接收模块132，分别连接地址对比模块134和总机RRC序列检测模块136，以接收子机射频发送模块130返回的数据地址并发送给地址对比模块134进行处理；所述地址对比模块134，分别连接发送时间记录模块110和总机射频接收模块132，以根据接收数据串的地址判断接收数据的目的地址，若地址符合，则交由接收时间记录模块；所述总机RRC序列检测模块136，分别连接发送时间记录模块110和总机第二RRC生成模块138，以检测接收到的RRC序列，并交由发送时间记录模块110；所述总机第二RRC生成模块138，连接总机RRC序列检测模块136，以生成第二RRC序列供RRC序列检测模块136使用；所述距离计算模块140，分别连接控制器106和发送时间记录模块110，通过自己地址索引到的发送时间记录模块110中记录的时间和字符串中的字符处理时间相减以计算出信号在往返过程中需要的时间作为往返距离，并告知控制器106，此次测试完成，控制器106将进行下一个地址的测量。本专利技术提供的一种基于RRC的射频测距主处理装置的一个实施例中，所述编码模块进一步包括：地址存储子模块，用于存储所有子机的地址，供组码模块使用；组码子模块，码字共分为三部分：前置码字、地址码组、信息码组。其中前置码字为与输入时钟相同的一个固定长度的时钟序列，地址码组内容来源于地址存储子模块，可以包含多个子机地址，即多个地址帧，地址帧的开头为‘0’，结尾为偶校验位，信息码组开头为‘1’，并包括信息和校验以及最后的偶校验位，其中信息部分来源于RRC生成电路，偶校验位则是根据计数子模块的计数结果得出的，校验部分则来自于BCH校验码计算子模块；BCH校验码计算子模块，用于计算各个信息帧的BCH纠错码，供组码模块使用；计数子模块，用于计算字符串各部分的比特数，从而供组码模块计算偶校验位。本专利技术的另一个方面提供了一种基于RRC的射频测距子处理装置，包括：射频接收模块112、相位调整模块114、地址检测模块、纠错模块118、子机RRC生成模块120、子机RRC序列检测模块122、处理时间计数模块124、地址模块126、编码模块128以及子机射频发送模块130，其中：所述子机射频接收模块112，连接相位调整模块114，将接收来自总机射频发送模块108的数据串提供给相位调整模块114使用；所述相位调整模块114，分别连接子机射频接收模块112和地址检测模块116，根据子机射频接收模块112发送的数据串前置码字调整接收码字的相位，并且将调整后的码字发送处理结果供地址检测模块使用；所述地址检测模块116，分别连接相位调整模块114、纠错模块118和子机RRC序列检测模块122，以检测相位调整模块114输出内容是否针对该子机地址，若是则将数据串移交纠错模块118和RRC序列检测模块122处理；所述纠错模块118，分别连接地址检测模块116、子机RRC序列检测模块122和地址模块126，以根据子机RRC序列检测模块122检测的结果进行纠错，并将其处理结果发送至地址模块126进行处理；所述子机RRC生成模块120，连接子机RRC序列检测模块122，以生成RRC序列发送给子机RRC序列检测模块使用；所述子机RRC序列检测模块122，分别连接地址检测模块116、纠错模块118和处理时间计数模块124，检测来自于地址检测模块116的数据串中的RRC序列，分别发送给纠错模块118和处理时间计数模块124使用；所述处理时间计数模块124，分别连接子机RRC序列检测模块122和编码模块128，以根据RRC序列的检测结果记录整个处理过程的处理时间，以第一个信息帧中第一个RRC序列为0时刻，CLK为量化依据并以矩阵的形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RRC的射频测距主处理装置，其特征在于，包括：编码模块102、总机第一RRC生成模块104、控制器106、射频发送模块108、发送时间记录模块110、射频接收模块132、地址对比模块134、总机RRC序列检测模块136、总机第二RRC生成模块138以及距离计算模块140，其中：所述总机第一RRC生成模块104，连接编码模块102，以CLK为基准生成第一RRC序列供编码模块102使用；所述编码模块102，分别连接第一RRC生成模块104和控制器106，以CLK为时序基准根据控制器106的控制信号并使用第一RRC生成模块104生成的RRC码生成待发送的数据串，所生成的字符串分为前置码字，信息码组和地址码组三部分；所述控制器106，分别连接编码模块102和射频发送模块108，以通过控制信号控制数据的发送、接收、编码和计算；所述发送时间记录模块110，分别连接编码模块102、地址比对模块134、总机RRC序列检测模块136以及距离计算模块140，以检测编码模块102生成的编码中每一个信息帧起始RRC序列的发送时间，以第一个信息帧中第一个RRC序列为0时刻，以CLK为量化依据并以矩阵的形式记录，当时间信息返回后，根据地址对比模块134中的对比信息取出该信号对应的发送时间，并与来自于RRC序列检测模块136的时间信息一起发送至距离计算模块140；所述射频发送模块108，分别连接编码模块102和控制器106，以发送来自编码模块102的射频数据串至子机的射频接收模块112；所述总机射频接收模块132，分别连接地址对比模块134和总机RRC序列检测模块136，以接收子机射频发送模块130返回的数据地址并发送给地址对比模块134进行处理；所述地址对比模块134，分别连接发送时间记录模块110和总机射频接收模块132，以根据接收数据串的地址判断接收数据的目的地址，若地址符合，则交由接收时间记录模块；所述总机RRC序列检测模块136，分别连接发送时间记录模块110和总机第二RRC生成模块138，以检测接收到的RRC序列，并交由发送时间记录模块110；所述总机第二RRC生成模块138，连接总机RRC序列检测模块136，以生成第二RRC序列供RRC序列检测模块136使用；所述距离计算模块140，分别连接控制器106和发送时间记录模块110，通过自己地址索引到的发送时间记录模块110中记录的时间和字符串中的字符处理时间相减以计算出信号在往返过程中需要的时间作为往返距离，并告知控制器106，此次测试完成，控制器106将进行下一个地址的测量。...

【技术特征摘要】
1.一种基于RRC的射频测距主处理装置，其特征在于，包括：编码模块(102)、总机第一RRC生成模块(104)、控制器(106)、总机射频发送模块(108)、发送时间记录模块(110)、总机射频接收模块(132)、地址对比模块(134)、总机RRC序列检测模块(136)、总机第二RRC生成模块(138)以及距离计算模块(140)，其中：所述总机第一RRC生成模块(104)，连接编码模块(102)，以CLK为基准生成第一RRC序列供编码模块(102)使用；所述编码模块(102)，分别连接总机第一RRC生成模块(104)和控制器(106)，以CLK为时序基准根据控制器(106)的控制信号并使用总机第一RRC生成模块(104)生成的RRC码生成待发送的数据串，所生成的字符串分为前置码字，信息码组和地址码组三部分；所述控制器(106)，分别连接编码模块(102)和总机射频发送模块(108)，以通过控制信号控制数据的发送、接收、编码和计算；所述发送时间记录模块(110)，分别连接编码模块(102)、地址比对模块(134)、总机RRC序列检测模块(136)以及距离计算模块(140)，以检测编码模块(102)生成的编码中每一个信息帧起始RRC序列的发送时间，以第一个信息帧中第一个RRC序列为0时刻，以CLK为量化依据并以矩阵的形式记录，当时间信息返回后，根据地址对比模块(134)中的对比信息取出该信号对应的发送时间，并与来自于总机RRC序列检测模块(136)的时间信息一起发送至距离计算模块(140)；所述总机射频发送模块(108)，分别连接编码模块(102)和控制器(106)，以发送来自编码模块(102)的射频数据串至子机射频接收模块(112)；所述总机射频接收模块(132)，分别连接地址对比模块(134)和总机RRC序列检测模块(136)，以接收子机射频发送模块(130)返回的数据地址并发送给地址对比模块(134)进行处理；所述地址对比模块(134)，分别连接发送时间记录模块(110)和总机射频接收模块(132)，以根据接收数据串的地址判断接收数据的目的地址，若地址符合，则交由接收时间记录模块；所述总机RRC序列检测模块(136)，分别连接发送时间记录模块(110)和总机第二RRC生成模块(138)，以检测接收到的RRC序列，并交由发送时间记录模块(110)；所述总机第二RRC生成模块(138)，连接总机RRC序列检测模块(136)，以生成第二RRC序列供总机RRC序列检测模块(136)使用；所述距离计算模块(140)，分别连接控制器(106)和发送时间记录模块(110)，通过自己地址索引到的发送时间记录模块(110)中记录的时间和字符串中的字符处理时间相减以计算出信号在往返过程中需要的时间作为往返距离，并告知控制器(106)，此次测试完成，控制器(106)将进行下一个地址的测量。2.根据权利要求1所述的基于RRC的射频测距主处理装置，其特征在于，所述编码模块进一步包括：地址存储子模块，用于存储所有子机的地址，供组码模块使用；组码子模块，码字共分为三部分：前置码字、地址码组、信息码组，其中前置码字为与输入时钟相同的一个固定长度的时钟序列，地址码组内容来源于地址存储子模块，包含多个子机地址，即多个地址帧，地址帧的开头为‘0’，结尾为偶校验位，信息码组开头为‘1’，并包括信息和校验以及最后的偶校验位，其中信息部分来源于RRC生成电路，偶校验位则是根据计数子模块的计数结果得出的，校验部分则来自于BCH校验码计算子模块；BCH校验码计算子模块，用于计算各个信息帧的BCH纠错码，供组码模块使用；计数子模块，用于计算字符串各部分的比特数，从而供组码模块计算偶校验位。3.一种基于RRC的射频测距子处理装置，其特征在于，包括：子机射频接收模块(112)、相位调整模块(114)、地址检测模块(116)、纠错模块(118)、子机RRC生成模块(120)、子机RRC序列检测模块(122)、处理时间计数模块(124)、地址模块(126)、编码模块(128)以及子机射频发送模块(130)，其中：所述子机射频接收模块(112)，连接相位调整模块(114)，将接收来自总机射频发送模块(108)的数据串提供给相位调整模块(114)使用；所述相位调整模块(114)，分别连接子机射频接收模块(112)和地址检测模块(116)，根据子机射频接收模块(112)发送的数据串前置码字调整接收码字的相位，并且将调整后的码字发送处理结果供地址检测模块使用；所述地址检测模块(116)，分别连接相位调整模块(114)、纠错模块(118)和子机RRC序列检测模块(122)，以检测相位调整模块(114)输出内容是否针对该子机地址，若是则将数据串移交纠错模块(118)和子机RRC序列检测模块(122)处理；所述纠错模块(118)，分别连接地址检测模块(116)、子机RRC序列检测模块(122)和地址模块(126)，以根据子机RRC序列检测模块(122)检测的结果进行纠错，并将其处理结果发送至地址模块(126)进行处理；所述子机RRC生成模块(120)，连接子机RRC序列检测模块(122)，以生成RRC序列发送给子机RRC序列检测模块使用；所述子机RRC序列检测模块(122)，分别连接地址检测模块(116)、纠错模块(118)和处理时间计数模块(124)，检测来自于地址检测模块(116)的数据串中的RRC序列，分别发送给纠错模块(118)和处理时间计数模块(124)使用；所述处理时间计数模块(124)，分别连接子机RRC序列检测模块(122)和编码模块(128)，以根据RRC序列的检测结果记录整个处理过程的处理时间，以第一个信息帧中第一个RRC序列为0时刻，CLK为量化依据并以矩阵的形式记录，该结果供编码模块处理；所述地址模块(126)，分别连接纠错模块(118)和编码模块(128)，以改变来自于纠错模块(118)的数据串的地址并将改变地址的数据串发送给编码模块(128)；所述编码模块(128)，分别连接处理时间计数模块(124)、地址模块(126)以及子机射频发送模块(130)，以对来自于地址模块(126)的新信息帧加入处理时间和纠错码BCH码；所述子机射频发送模块(130)，连接编码模块(128)，以将编码模块(128)的编码结果反馈至总机射频接收模块(132)。4.根据权利要求3所述的基于RRC的射频测距子处理装置，其特征在于，所述编码模块进一步包括：地址存储子模块，用于存储所有子机的地址，供组码模块使用；组码子模块，码字共分为三部分：前置码字、地址码组、信息码组，其中前置码字为与输入时钟相同的一个固定长度的时钟序列，地址码组内容来源于地址存储子模块，包含多个子机地址，即多个地址帧，地址帧的开头为‘0’，结尾为偶校验位，信息码组开头为‘1’，并包括信息和校验以及最后的偶校验位，其中信息部分来源于RRC生成电路，偶校验位则是根据计数子模块的计数结果得出的，校验部分则来自于BCH校验码计算子模块；BCH校验码计算子模块，用于计算各个信息帧的BCH纠错码，供组码模块使用；计数子模块，用于计算字符串各部分的比特数，从而供组码模块计算偶校验位。5.一种基于RRC的射频测距系统，其特征在于，包括：相互通讯的总机(110)和子机(120)，其中：所述总机(110)进一步包括：总机编码模块(102)、总机第一RRC生成模块(104)、控制器(106)、总机射频发送模块(108)、发送时间记录模块(110)、总机射频接收模块(132)、地址对比模块(134)、总机RRC序列检测模块(136)、总机第二RRC生成模块(138)以及距离计算模块(140)，其中：所述总机第一RRC生成模块(104)，连接总机编码模块(102)，以CLK为基准生成第一RRC序列供总机编码模块(102)使用；所述总机编码模块(102)，分别连接总机第一RRC生成模块(104)和控制器(106)，以CLK为时序基准根据控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，陈帅，赵霞，刘勇，董乾，王刚，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32