基本信息
- 项目名称：
- 基于TD-SCDMA网络的便携式生命探测仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 随着第三代移动通信技术（3G）的飞速发展，特别是我国自主研发的TD-SCDMA标准的广泛运用，我国TD手机的普及率逐渐增加。本作品（基于TD-SCDMA网络的便携式生命探测仪）克服了传统救援设备只能在很小范围内进行搜索的缺陷，通过对TD-SCDMA信号探测完成TD手机的身份标识及信号强度等信息的捕获、储存和对比，从而完成对目标终端的定位，达到快速救援的目的。
- 详细介绍：
- 由于传统的手机探测设备使用的被动式手机探测方法只限于在有网的条件下并且手机的主人有行为能力，能够操作手机进行通信的情况下才能探测到手机。本作品分析了国内外当前在手机探测领域的一些案例，在其基础上，提出了新的基于TD-SCDMA网络的手机信号探测方法，并结合我国是个自然灾害多发国的实际情况，将这种方法运用到了基于TD-SCDMA网络的便携式生命探测仪上。本作品有以下几个特点： 1、本作品属于手持式探测系统独立于蜂窝网络系统和手机本身，不需要对现有基站和手机终端系统进行改动，方便提携，具有高度的灵活性，能够实现对移动目标的探测和相对定位。 2、本项目不同于基于蜂窝网络的或移动台的定位技术对终端或者对网络有较大的改动，导致成本增加。同时依赖于蜂窝网络或手机终端，缺乏灵活性。特别是当手机终端关闭定位功能，或不发送定位请求时，不能获取定位参数，延误对目标的探测，实时性不够； 3、不同于独立于蜂窝网和终端的车载多基站定位系统，当蜂窝网基站和定位基站分离时，定位基站的架设复杂，布置时间过长； 4、不同于车载定位系统定位精度由于受车载基站几何布局的影响使得定位精度下降很快； 5、不同于车载多定位基站系统在操作上准备时间过多；人员投入过大。 6、对天馈线要求没有那么严格。 综上所述，本作品采用了一种独立于蜂窝网和手机本身的探测方法，及不需要对现有基站和手机终端系统进行改动，而且作品本身方便提携，具有高度的灵活性与实时性，为基于TD-SCDMA网络的探测设备的产品化做了很多前瞻性探索
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品的设计的的目是借助于手机信号进行人员搜救和定位。 基本思路： 该作品通过检测并分析服务基站和手机终端间的信息交互，完成对目标终端的识别和探测。作品首先需对用户的身份进行确认，通过对下行公共信道(导频信道、同步信道、广播信道)的捕获，对下行信号进行基带处理获取系统参数，构造参考信号。然后对目标进行呼叫，目标终端发送响应信息，手持探测设备捕获目标的接入信道，根据已构造好的参考信号对接人信号进行译码。通过TMSI码确定为所需检测的目标后，再根据信号强度对目标进行定位跟踪。 技术关键、技术难点： 1、目标信号的检测 2、硬件实施 创新点： 1、 本作品利用蜂窝网络对移动台进行定位，扩大搜救范围； 2、 本作品通过建立移动通信搜救网络系统，提高搜救效率。 3、 本作品利用手机信号的穿透性和周期性，借助于手机信号进行人员搜救。 4、 本作品采用二维信号处理联合信号积累的方法，对上下行信号进行检测和估计。 主要技术指标： 1、信号检测部分 工作电压：5V 工作电流：300mA TD频率段2010~2025Mhz 扫频时间<20s 射频RDA8206：晶振频率 26MHZ,稳定度0.5ppm 射频自动控制增益控制（AGC）： 13~102dB 2、信号处理部分 工作电压：5V 工作电流：300mA~400mA 数据储存耗时：3s 内存数据需求总量：30MB DSP处理能力：3200mips
科学性、先进性
- 本作品与现有同类技术相比，具有如下的科学性与先进性： 1、全捕捉： 实时性高，开机即可检测TD信号。 2、适应性强： 能够适应城市、乡村、郊区等各种地形地貌环境。 3、灵活机动： 携带方便，即可以手持也可以车载。 4、组网方便： 用于手持的设备可以与用于车载的设备结合进行快速组网
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势： 1、该设备具有高便携性，可以车载，也可以手持。 2、实时性非常高，开机即可检测。 3、适应性强，适用于各种地形地貌。 4、各台设备之间的组网及其方便。 5、操作简便，容易上手（一键检测）。 6、针对TD-SCDMA的终端均可使用 适应范围及推广前景： 本作品（基于TD-SCDMA的便携式生命探测仪）的使用领域十分广泛，遍及智能交通、环境保护、公共安全、工业监测、老人护理、个人健康等等几乎所有的领域，具有非常广阔的发展前景。 市场分析和经济效益预测： 首先，基于TD-SCDMA网络的便携式生命探测仪将推动我国上亿元规模的高科技救援市场，对我国经济发展与社会进步，以及我国在电子通信技术方面国际地位的提高具有极为重要的作用。 其次，基于TD-SCDMA网络的便携式生命探测仪的产业化、市场化对经济的刺激作用是巨大的。我国目前还没有生产该种设备的厂商，而运用的市场十分巨大，前景十分广阔。该技术的发展将成为未来救援市场发展的助推器。
同类课题研究水平概述
- 现阶段在国内运用移动通信进行应急救援主要集中在近海搜救，比如在2004年印尼海啸中搜救遇险游客，和近几年对我国近海渔民搜救。我国将移动通信运用于应急救援，并于2008年奥运会得到了进一步的推广。但是在陆地上开展地震搜救的运用还很少。开展地震中移动通信应急救援实质就是研究如何搜寻地震后废墟下被压埋的手机。经国内外大量的文献和实物调研，目前手机探测的方法可分为被动式和主动式两种。 被动式手机探测原理是通过被动接收手机的发射信号来进行探测的， 即仅当手机处于有网络状态，在通信（包括语音和数据业务，如发短信、下载数据等）过程中才能被检测到。国内外探测此类状态的手机探测仪已有很成熟的产品，如国内考场监考防作弊常用的“手机探测狗”，检测距离为2-20米，定位精度可达1米左右；日本村一无线信号探测器，其探测频率50MHz-6.0GHz，探测距离1米-200米，能够识别手机信号。 但是在地震后的灾区现场往往基站已经遭到破坏，并且被压埋者通常丧失行为能力，无法操作手机进行通信。而被动式的手机探测方法只限于在有网的条件下并且手机的主人有行为能力，能够操作手机进行通信的情况下才能探测到手机。显然，被动式手机探测不能满足我们前面已提出的需求。因此，地震后废墟下压埋的待机状态下的手机，必须采取主动式探测方法进行探测，也就是要设法激活手机，使其主动对外发射信号，然后通过探测这个信号来获取有用的信息，帮助救援队进行高效率地搜救。 国内外主动式手机探测的研究甚少，西南交通大学邓平和国家保密技术研究所朱大立等人已经对此进行了研究，提出了一种基于诱发技术的移动电话主动探测方案，即按照一定的需求采用诱发技术诱使手机发射信号，从而利用该信号获取手机的信息，进一步判断手机的存在与否，对手机定位。
