[實(shí)用新型]一種基于UWB測(cè)距技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高精度測(cè)距系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721421503.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN207424250U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊吉釗;付少良;袁波;馮常明;沈琦;張勇雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都九壹通智能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S11/02
• 分類號(hào): G01S11/02
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本實(shí)用新型公開了一種基于UWB測(cè)距技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高精度測(cè)距系統(tǒng)，包括：UWB測(cè)距模塊、UWB信號(hào)調(diào)整模塊、發(fā)射天線模塊，所述UWB測(cè)距模塊包括UWB信號(hào)發(fā)射器、UWB信號(hào)產(chǎn)生晶振、UWB信號(hào)接收器、信號(hào)處理器，所述UWB信號(hào)發(fā)射器通過UWB信號(hào)產(chǎn)生晶振與UWB信號(hào)調(diào)整模塊信號(hào)連接，所述UWB信號(hào)接收器與信號(hào)處理器信號(hào)連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、能夠基于UWB實(shí)現(xiàn)測(cè)距，且測(cè)距精度高、測(cè)定范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及定位測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于UWB測(cè)距技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高精度測(cè)距系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對(duì)定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，如機(jī)場(chǎng)大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場(chǎng)以及礦井等，常常需要確定移動(dòng)終端或其持有者、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。目前針對(duì)定位測(cè)距主要包含超聲波測(cè)距技術(shù)、藍(lán)牙測(cè)距技術(shù)、射頻識(shí)別測(cè)距技術(shù)、Wi-Fi測(cè)距技術(shù)等，但每一種定位測(cè)距方式均具有一定的局限性，其中超聲波由于受多徑效應(yīng)和非視距傳播影響很大，同時(shí)需要大量的底層硬件設(shè)施投資，因而基于超聲波的測(cè)距技術(shù)成本非常高；藍(lán)牙測(cè)距技術(shù)中藍(lán)牙器件、設(shè)備的價(jià)格通常較為昂貴，而且對(duì)復(fù)雜空間環(huán)境的適應(yīng)性較差，易受噪聲信號(hào)的干擾；射頻識(shí)別測(cè)距技術(shù)的作用距離短，其不具有通信能力，且不便于整合到其他功能系統(tǒng)之中；Wi-Fi測(cè)距技術(shù)中，由于收發(fā)器通常只能覆蓋半徑90米以內(nèi)的區(qū)域，因而很容易受到其他信號(hào)的干擾而影響精度，其能耗通常也較高。

UWB（UltraWideBand，超寬帶）技術(shù)作為一種全新的、與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大差異的通信新技術(shù)，它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級(jí)以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而具有GHz量級(jí)的帶寬。超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等多種優(yōu)點(diǎn)，因而非常適用于室內(nèi)環(huán)境中對(duì)靜止或移動(dòng)的物體、人進(jìn)行定位測(cè)距。但UWB技術(shù)作為一種短距離的無線通信方式，其信號(hào)的傳輸距離較短且抗干擾能力差，因而將其應(yīng)用進(jìn)行定位測(cè)距時(shí)，作用范圍較短。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種基于UWB測(cè)距技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高精度測(cè)距系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、能夠基于UWB實(shí)現(xiàn)測(cè)距，且測(cè)距精度高、測(cè)定范圍廣。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種基于UWB測(cè)距技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高精度測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于：包括：UWB測(cè)距模塊、UWB信號(hào)調(diào)整模塊、發(fā)射天線模塊，所述UWB測(cè)距模塊包括UWB信號(hào)發(fā)射器、UWB信號(hào)產(chǎn)生晶振、UWB信號(hào)接收器、信號(hào)處理器，所述UWB信號(hào)發(fā)射器通過UWB信號(hào)產(chǎn)生晶振與UWB信號(hào)調(diào)整模塊信號(hào)連接，所述UWB信號(hào)接收器與信號(hào)處理器信號(hào)連接；

所述UWB信號(hào)調(diào)整模塊包括相互連接的信號(hào)差分耦合單元以及射頻功率放大器，所述UWB測(cè)距模塊中UWB信號(hào)發(fā)射器產(chǎn)生的UWB信號(hào)經(jīng)所述信號(hào)差分耦合單元、射頻功率放大器進(jìn)行調(diào)整后，通過發(fā)射天線模塊進(jìn)行發(fā)送，其中，所述信號(hào)差分耦合單元、射頻功率放大器之間設(shè)有第一微波感應(yīng)開關(guān)，所述第一微波感應(yīng)開關(guān)控制信號(hào)差分耦合單元與射頻功率放大器之間的信號(hào)連接狀態(tài)，所述射頻功率放大器的輸出端還設(shè)有第二微波感應(yīng)開關(guān)，所述第二微波感應(yīng)開關(guān)將射頻功率放大器放大的信號(hào)傳輸給發(fā)射天線模塊。

所述測(cè)距系統(tǒng)還包括個(gè)電源模塊，所述UWB測(cè)距模塊、UWB信號(hào)調(diào)整模塊設(shè)有對(duì)應(yīng)各個(gè)所述電源模塊的電源接口，各個(gè)所述電源模塊通過對(duì)應(yīng)電源接口連接所述UWB測(cè)距模塊、UWB信號(hào)調(diào)整模塊。

所述測(cè)距系統(tǒng)還包括通信模塊，所述通信模塊與所述UWB測(cè)距模塊有線信號(hào)連接。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述信號(hào)差分耦合單元為巴倫變換器。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述發(fā)射天線模塊中天線為全向天線。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述通信模塊包括USB模塊以及串口模塊。