[發明專利]集成光接收電路的標簽、采用光信號精確定位的方法及系統

在審

• 申請號: 202211137557.0
• 申請日: 2022-09-19
• 公開（公告）號: CN115561706A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李小明;王凱;安亞斌;張旭;張繼冬;莊奕琪
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 勾慧敏

1.一種集成光接收電路的標簽，其特征在于，所述標簽包括：

光接收器、第一放大電路和第二放大電路、比較器和數字基帶；

所述光接收器與所述第一放大電路連接，所述光接收器是片上集成的光電二極管，所述光電二極管具有通過P型襯底和N+構成的PN結，在所述第一放大電路提供偏置電壓時，P端接地、且N端接正電壓，所述光接收器工作在反偏狀態下；所述光接收器用于在接收到光信號時，在反偏電場的作用下向所述第一放大電路提供電流；

所述第一放大電路，輸出端與所述比較器的一個輸入端連接；所述第一放大電路用于在未接收到所述光接收器提供的電流時，輸出第一電壓值，在接收到所述光接收器提供的電流時，輸出第二電壓值；所述第二電壓值小于所述第一電壓值；

所述第二放大電路，輸出端與所述比較器的另一個輸入端連接；所述第二放大電路用于輸出第三電壓值；所述第一電壓值大于所述第三電壓值、且所述第一電壓值與所述第三電壓值之差為預設電壓；

所述比較器，用于對所述第一放大電路輸入的電壓值和所述第二放大電路輸入的電壓值進行比較，并在所述第一放大電路輸入的電壓值小于所述第二放大電路輸入的電壓值時，確定所述光接收器接收到預設光信號，并產生翻轉信號，將所述翻轉信號發送至所述數字基帶；

所述數字基帶，與所述比較器的輸出端連接；用于存儲數據；并用于當接收到所述翻轉信號時，將自身存儲的數據發送至對應的接收端；所述發送的數據用于輔助所述接收端對所述標簽的位置進行定位。

2.根據權利要求1所述的集成光接收電路的標簽，其特征在于，

所述第一放大電路包括：第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述第一電阻、所述第二電阻和所述第一MOS管構成第一串聯支路，作為輸入級共柵放大器，同時為所述第二MOS管與所述光電二極管提供偏置電壓；所述第三電阻和所述第二MOS管構成第二串聯支路，作為輔助放大器，通過反饋降低輸入電阻，同時為所述第一MOS管提供偏置電壓；所述第一串聯支路和所述第二串聯支路并聯；

所述第二放大電路包括：第四電阻、第五電阻、第六電阻、第三MOS管和第四MOS管；其中，所述第四電阻、所述第五電阻和所述第三MOS管構成第三串聯支路，作為輸入級共柵放大器，同時為所述第四MOS管提供偏置電壓；所述第六電阻和所述第四MOS管構成第四串聯支路，作為輔助放大器，通過反饋降低輸入電阻，同時為所述第三MOS管提供偏置電壓；所述第三串聯支路和所述第四串聯支路并聯；

其中，所述第一電阻大于所述第二電阻，且所述第一電阻與所述第二電阻之間的電阻差值與所述預設電壓正相關；所述第二電阻與所述第五電阻的電阻值相同、所述第三電阻與所述第六電阻的電阻值相同、所述第一MOS管與所述第三MOS管的尺寸相同，以及所述第二MOS管與所述第四MOS管的尺寸相同。

3.一種采用光信號精確定位的方法，其特征在于，包括：

發射端在第一位置處依次以不同的第一預設角度發射第一光信號，并在每次發射第一光信號之后，將所述第一位置和每次的第一發射角度發送至對應的接收端；

至少一個標簽中的每個標簽在接收到所述第一光信號時產生翻轉信號，并通過所述翻轉信號控制自身的數字基帶將自身存儲的數據發送至所述接收端；所在位置不同的標簽接收到的第一光信號的第一發射角度不同；所述數據包括所述標簽的標識；不同標簽的標識不同；

所述接收端在接收到所述數據時，將所述數據，以及與所述數據的接收時刻最近的時刻所接收的所述第一位置和第一發射角度進行關聯記錄；

當所述發射端以不同預設角度發射第一光信號之后，沿預設方向移動預設距離到達第二位置處，并在所述第二位置處依次以不同的第二預設角度發射第二光信號，并在每次發射第二光信號之后，將所述第二位置和每次的第二發射角度發送至對應的接收端；

所述標簽在接收到所述第二光信號時產生翻轉信號，并通過所述翻轉信號控制自身的數字基帶將所述數據發送至所述接收端；

所述接收端在接收到所述數據時，將所述數據，以及與所述數據的接收時刻最近的時刻所接收的所述第二位置和第二發射角度進行關聯記錄；

所述接收端根據所述標簽的標識關聯的第一發射角度和第二發射角度，以及所述預設距離，通過三角函數計算出所述標簽相對于所述第一位置的直線距離，得到所述標簽的相對位置信息。