[實用新型]多目標三維超聲跟蹤定位系統

有效

• 申請號: 201320612723.8
• 申請日: 2013-10-04
• 公開（公告）號: CN203551769U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 孫曉穎;封家鵬;趙一航;陳建;田野;燕學智;韓新立;宋淑婷
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18;G01S5/30
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種多目標三維超聲跟蹤定位系統，其特征包括：

發射組件，包含超聲發射器和紅外發射器，用于周期的發射超聲信號和紅外信號，將他們分別安裝在相應目標上，超聲和紅外信號都采用頻分復用的方式實現所述目標的區分；

接收組件，包含超聲接收組件和紅外接收組件，其中超聲接收組件包含三個超聲信號接收處理單元，用于接收和處理所述的發射單元發射的超聲信號，紅外接收組件包含紅外接收處理單元，用于接收和處理所述的發射單元發射的紅外信號；三個超聲接收處理單元位于三角形的三個頂點，紅外接收處理單元位于三角形內部，超聲接收處理單元與紅外接收處理單元一起協調完成三維空間的目標跟蹤定位；

信號處理與顯示組件，包括控制單元和LCD顯示單元，用于自動增益、響應紅外信號、采樣超聲信號、提取超聲時延、計算和顯示定位目標位置；控制單元由多路A/D采樣電路、存儲器、處理器及外圍電路組成，完成自動增益、數字濾波、時延提取、坐標計算和傳送；LCD顯示單元由LCD驅動芯片和LCD顯示屏組成，用于顯示目標的運動軌跡。

2.根據權利要求1所述的多目標三維超聲跟蹤定位系統，其特征在于，接收組件中超聲接收單元與紅外接收單元位置是：三個超聲接收單元分布在等邊三角形的頂點，紅外接收處理單元位于等邊三角形內部。

3.根據權利要求1或2所述的多目標三維超聲跟蹤定位系統，其特征在于：接收組件中三個超聲接收處理單元均包含覆蓋多個頻率的麥克接收器和相同的超聲信號處理單元，該超聲信號處理單元包括低噪濾波電路、放大電路、陷波器電路和自動增益控制電路；紅外接收處理單元包含多種頻率的紅外接收頭和相同的外圍處理電路，用以實現分壓功能。

4.根據權利要求3所述的多目標三維超聲跟蹤定位系統，其特征在于：

陷波器電路采用正反饋的雙T型帶阻濾波器，根據RC諧振，濾除固定頻率的信號，實現多個目標超聲信號的分離；

自動增益控制電路采用基于AD603的放大電路與反饋回路相結合，處理器根據接收到超聲信號的幅度，給控制引腳高低電平信號，從而調節超聲信號放大倍數，實現目標遠近無縫切換。

5.根據權利要求1所述的多目標三維超聲跟蹤定位系統，其特征在于多目標是指跟蹤目標數大于等于2的情況，由于不同的超聲信號發射器和紅外信號發射器發射的超聲和紅外信號是具有不同頻率的，任意兩目標發射的超聲信號的頻率間隔至少為15KHz，非等間隔分布；任意兩目標發射的紅外信號的頻率間隔至少為18KHz，非等間隔分布。