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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的便攜式生命探測(cè)儀
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 隨著第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）的飛速發(fā)展，特別是我國(guó)自主研發(fā)的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的廣泛運(yùn)用，我國(guó)TD手機(jī)的普及率逐漸增加。本作品（基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的便攜式生命探測(cè)儀）克服了傳統(tǒng)救援設(shè)備只能在很小范圍內(nèi)進(jìn)行搜索的缺陷，通過(guò)對(duì)TD-SCDMA信號(hào)探測(cè)完成TD手機(jī)的身份標(biāo)識(shí)及信號(hào)強(qiáng)度等信息的捕獲、儲(chǔ)存和對(duì)比，從而完成對(duì)目標(biāo)終端的定位，達(dá)到快速救援的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 由于傳統(tǒng)的手機(jī)探測(cè)設(shè)備使用的被動(dòng)式手機(jī)探測(cè)方法只限于在有網(wǎng)的條件下并且手機(jī)的主人有行為能力，能夠操作手機(jī)進(jìn)行通信的情況下才能探測(cè)到手機(jī)。本作品分析了國(guó)內(nèi)外當(dāng)前在手機(jī)探測(cè)領(lǐng)域的一些案例，在其基礎(chǔ)上，提出了新的基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)信號(hào)探測(cè)方法，并結(jié)合我國(guó)是個(gè)自然災(zāi)害多發(fā)國(guó)的實(shí)際情況，將這種方法運(yùn)用到了基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的便攜式生命探測(cè)儀上。本作品有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1、本作品屬于手持式探測(cè)系統(tǒng)獨(dú)立于蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和手機(jī)本身，不需要對(duì)現(xiàn)有基站和手機(jī)終端系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)，方便提攜，具有高度的靈活性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)和相對(duì)定位。 2、本項(xiàng)目不同于基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的或移動(dòng)臺(tái)的定位技術(shù)對(duì)終端或者對(duì)網(wǎng)絡(luò)有較大的改動(dòng)，導(dǎo)致成本增加。同時(shí)依賴于蜂窩網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)終端，缺乏靈活性。特別是當(dāng)手機(jī)終端關(guān)閉定位功能，或不發(fā)送定位請(qǐng)求時(shí)，不能獲取定位參數(shù)，延誤對(duì)目標(biāo)的探測(cè)，實(shí)時(shí)性不夠； 3、不同于獨(dú)立于蜂窩網(wǎng)和終端的車載多基站定位系統(tǒng)，當(dāng)蜂窩網(wǎng)基站和定位基站分離時(shí)，定位基站的架設(shè)復(fù)雜，布置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)； 4、不同于車載定位系統(tǒng)定位精度由于受車載基站幾何布局的影響使得定位精度下降很快； 5、不同于車載多定位基站系統(tǒng)在操作上準(zhǔn)備時(shí)間過(guò)多；人員投入過(guò)大。 6、對(duì)天饋線要求沒(méi)有那么嚴(yán)格。 綜上所述，本作品采用了一種獨(dú)立于蜂窩網(wǎng)和手機(jī)本身的探測(cè)方法，及不需要對(duì)現(xiàn)有基站和手機(jī)終端系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)，而且作品本身方便提攜，具有高度的靈活性與實(shí)時(shí)性，為基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的探測(cè)設(shè)備的產(chǎn)品化做了很多前瞻性探索
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品的設(shè)計(jì)的的目是借助于手機(jī)信號(hào)進(jìn)行人員搜救和定位。 基本思路： 該作品通過(guò)檢測(cè)并分析服務(wù)基站和手機(jī)終端間的信息交互，完成對(duì)目標(biāo)終端的識(shí)別和探測(cè)。作品首先需對(duì)用戶的身份進(jìn)行確認(rèn)，通過(guò)對(duì)下行公共信道(導(dǎo)頻信道、同步信道、廣播信道)的捕獲，對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行基帶處理獲取系統(tǒng)參數(shù)，構(gòu)造參考信號(hào)。然后對(duì)目標(biāo)進(jìn)行呼叫，目標(biāo)終端發(fā)送響應(yīng)信息，手持探測(cè)設(shè)備捕獲目標(biāo)的接入信道，根據(jù)已構(gòu)造好的參考信號(hào)對(duì)接人信號(hào)進(jìn)行譯碼。通過(guò)TMSI碼確定為所需檢測(cè)的目標(biāo)后，再根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位跟蹤。 技術(shù)關(guān)鍵、技術(shù)難點(diǎn)： 1、目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè) 2、硬件實(shí)施 創(chuàng)新點(diǎn)： 1、 本作品利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位，擴(kuò)大搜救范圍； 2、 本作品通過(guò)建立移動(dòng)通信搜救網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提高搜救效率。 3、 本作品利用手機(jī)信號(hào)的穿透性和周期性，借助于手機(jī)信號(hào)進(jìn)行人員搜救。 4、 本作品采用二維信號(hào)處理聯(lián)合信號(hào)積累的方法，對(duì)上下行信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和估計(jì)。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1、信號(hào)檢測(cè)部分 工作電壓：5V 工作電流：300mA TD頻率段2010~2025Mhz 掃頻時(shí)間<20s 射頻RDA8206：晶振頻率 26MHZ,穩(wěn)定度0.5ppm 射頻自動(dòng)控制增益控制（AGC）： 13~102dB 2、信號(hào)處理部分 工作電壓：5V 工作電流：300mA~400mA 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存耗時(shí)：3s 內(nèi)存數(shù)據(jù)需求總量：30MB DSP處理能力：3200mips
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品與現(xiàn)有同類技術(shù)相比，具有如下的科學(xué)性與先進(jìn)性： 1、全捕捉： 實(shí)時(shí)性高，開(kāi)機(jī)即可檢測(cè)TD信號(hào)。 2、適應(yīng)性強(qiáng)： 能夠適應(yīng)城市、鄉(xiāng)村、郊區(qū)等各種地形地貌環(huán)境。 3、靈活機(jī)動(dòng)： 攜帶方便，即可以手持也可以車載。 4、組網(wǎng)方便： 用于手持的設(shè)備可以與用于車載的設(shè)備結(jié)合進(jìn)行快速組網(wǎng)
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 1、該設(shè)備具有高便攜性，可以車載，也可以手持。 2、實(shí)時(shí)性非常高，開(kāi)機(jī)即可檢測(cè)。 3、適應(yīng)性強(qiáng)，適用于各種地形地貌。 4、各臺(tái)設(shè)備之間的組網(wǎng)及其方便。 5、操作簡(jiǎn)便，容易上手（一鍵檢測(cè)）。 6、針對(duì)TD-SCDMA的終端均可使用 適應(yīng)范圍及推廣前景： 本作品（基于TD-SCDMA的便攜式生命探測(cè)儀）的使用領(lǐng)域十分廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、公共安全、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等等幾乎所有的領(lǐng)域，具有非常廣闊的發(fā)展前景。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 首先，基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的便攜式生命探測(cè)儀將推動(dòng)我國(guó)上億元規(guī)模的高科技救援市場(chǎng)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步，以及我國(guó)在電子通信技術(shù)方面國(guó)際地位的提高具有極為重要的作用。 其次，基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的便攜式生命探測(cè)儀的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化對(duì)經(jīng)濟(jì)的刺激作用是巨大的。我國(guó)目前還沒(méi)有生產(chǎn)該種設(shè)備的廠商，而運(yùn)用的市場(chǎng)十分巨大，前景十分廣闊。該技術(shù)的發(fā)展將成為未來(lái)救援市場(chǎng)發(fā)展的助推器。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)階段在國(guó)內(nèi)運(yùn)用移動(dòng)通信進(jìn)行應(yīng)急救援主要集中在近海搜救，比如在2004年印尼海嘯中搜救遇險(xiǎn)游客，和近幾年對(duì)我國(guó)近海漁民搜救。我國(guó)將移動(dòng)通信運(yùn)用于應(yīng)急救援，并于2008年奧運(yùn)會(huì)得到了進(jìn)一步的推廣。但是在陸地上開(kāi)展地震搜救的運(yùn)用還很少。開(kāi)展地震中移動(dòng)通信應(yīng)急救援實(shí)質(zhì)就是研究如何搜尋地震后廢墟下被壓埋的手機(jī)。經(jīng)國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)和實(shí)物調(diào)研，目前手機(jī)探測(cè)的方法可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。 被動(dòng)式手機(jī)探測(cè)原理是通過(guò)被動(dòng)接收手機(jī)的發(fā)射信號(hào)來(lái)進(jìn)行探測(cè)的， 即僅當(dāng)手機(jī)處于有網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，在通信（包括語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如發(fā)短信、下載數(shù)據(jù)等）過(guò)程中才能被檢測(cè)到。國(guó)內(nèi)外探測(cè)此類狀態(tài)的手機(jī)探測(cè)儀已有很成熟的產(chǎn)品，如國(guó)內(nèi)考場(chǎng)監(jiān)考防作弊常用的“手機(jī)探測(cè)狗”，檢測(cè)距離為2-20米，定位精度可達(dá)1米左右；日本村一無(wú)線信號(hào)探測(cè)器，其探測(cè)頻率50MHz-6.0GHz，探測(cè)距離1米-200米，能夠識(shí)別手機(jī)信號(hào)。 但是在地震后的災(zāi)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)往往基站已經(jīng)遭到破壞，并且被壓埋者通常喪失行為能力，無(wú)法操作手機(jī)進(jìn)行通信。而被動(dòng)式的手機(jī)探測(cè)方法只限于在有網(wǎng)的條件下并且手機(jī)的主人有行為能力，能夠操作手機(jī)進(jìn)行通信的情況下才能探測(cè)到手機(jī)。顯然，被動(dòng)式手機(jī)探測(cè)不能滿足我們前面已提出的需求。因此，地震后廢墟下壓埋的待機(jī)狀態(tài)下的手機(jī)，必須采取主動(dòng)式探測(cè)方法進(jìn)行探測(cè)，也就是要設(shè)法激活手機(jī)，使其主動(dòng)對(duì)外發(fā)射信號(hào)，然后通過(guò)探測(cè)這個(gè)信號(hào)來(lái)獲取有用的信息，幫助救援隊(duì)進(jìn)行高效率地搜救。 國(guó)內(nèi)外主動(dòng)式手機(jī)探測(cè)的研究甚少，西南交通大學(xué)鄧平和國(guó)家保密技術(shù)研究所朱大立等人已經(jīng)對(duì)此進(jìn)行了研究，提出了一種基于誘發(fā)技術(shù)的移動(dòng)電話主動(dòng)探測(cè)方案，即按照一定的需求采用誘發(fā)技術(shù)誘使手機(jī)發(fā)射信號(hào)，從而利用該信號(hào)獲取手機(jī)的信息，進(jìn)一步判斷手機(jī)的存在與否，對(duì)手機(jī)定位。
