[發明專利]RFID標識的定位系統及定位方法

在審

• 申請號: 201210533138.9
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102967849A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王利軍
• 申請（專利權）人: 王利軍
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06;G06K19/067
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種RFID標識的定位系統，至少包括：

接收天線網絡，至少包括4個接收天線，可設置在需要監控區域的預定位置或任何位置，用以接收收發機/RFID發射的射頻信號；

一個或多個收發機無線移動或靜止的收發機/RFID，在檢測到中心收發站的呼叫信號后，發射包括自身信息的射頻信號；以及

中心收發站，定時發射呼叫信號，并在檢測到有收發機/RFID在監控區域后，根據該射頻信號包含的信息以及其傳輸到不同天線的時間差進行計算和校正，給出該收發機/RFID的三維位置信息。

2.如權利要求1所述的RFID標識的定位系統，其特征在于：當接收天線的位置為任意擺放時，需要一個已知尺寸的發射模具來校正接收天線的三維空間位置。

3.如權利要求1所述的RFID標識的定位系統，其特征在于：該收發機/RFID先后放置于在該發射模具的不同點發射射頻信號，該中心收發站對不同點發射的射頻信號進行處理，得到對應的時間差信息以進行位置校正。

4.如權利要求3所述的RFID標識的定位系統，其特征在于：對于包含四個接收天線的定位系統，需要最少4個已知位置參考點。

5.如權利要求1所述的RFID標識的定位系統，其特征在于：該中心收發站包括收發雙工器、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、BPSK調制器、帶通濾波器、模擬信號數字化電路、開關電路、參考晶體振蕩器、RF射頻信號產生器、0°/90°移相器以及FPGA/數字信號處理器，該收發雙工器和開關電路由該FPGA/數字信號處理器控制其工作狀態，當該中心收發站在呼叫時，該收發雙工器處于發射位置，反之則處于接收位置，該開關電路則在其中3條接收天線之間切換，用以和另一條接收天線的相位進行比較，接收到的信號通過BPSK調制器進行下變頻調制，得到的中頻信號送至該模擬信號數字化電路進行數字化，最后把數字化的信號送至該FPGA/數字信號處理器進行信號處理，并結合相應的算法，得到所需的RFID標識的位置信息，送至后續處理。

6.如權利要求1所述的RFID標識的定位系統，其特征在于：該些接收天線設置于收發機/RFID的周圍。

7.一種RFID標識的定位方法，包括如下步驟：

中心收發站定時發射呼叫信號；

收發機/RFID標識在檢測到中心收發站的呼叫信號后，發射包括自身信息的射頻信號；

接收天線與該中心收發站接收RFID發射的射頻信號；以及

該中心收發站根據該射頻信號包含的用戶信息以及其傳輸到不同天線的時間差進行計算和校正，給出用戶的三維位置信息。

8.如權利要求7所述的RFID標識的定位系統，其特征在于：當接收天線的位置為任意擺放時，采用一個已知尺寸的發射模具來校正接收天線的三維空間位置。

9.如權利要求8所述的RFID標識的定位系統，其特征在于：將收發機/RFID先后放置于在該發射模具的不同點發射射頻信號，該中心收發站對不同點發射的射頻信號進行處理，得到對應的時間差信息以進行位置校正。

10.如權利要求9所述的RFID標識的定位系統，其特征在于，該收發機/RFID標識的位置可以通過如下方程組，用LM算法進行計算而得到：

f1=(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2-(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2]]>

f2=(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2-(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2]]>

f3=(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2-(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2]]>

其中(x_i，y_i，z_i，i＝1，2，3，4)是從校正過程中得到的結果，(x，y，z)是需要計算得到的RFID標識的位置坐標。