一種基于uwb無(wú)線電的高精度測(cè)距裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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無(wú)線電的高精度測(cè)距
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]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(cāng)庫(kù)、超市、圖書(shū)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)、W1-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;W1-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。
[0003]UffBCUltra Wide Band，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(guò)發(fā)送和接收具有納秒或納秒級(jí)以下的極窄脈沖來(lái)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(wú)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】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(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)定范圍廣的基于UWB無(wú)線電的高精度測(cè)距裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于UWB無(wú)線電的高精度測(cè)距裝置，包括依次連接的用于產(chǎn)生、接收UWB信號(hào)以及進(jìn)行距離測(cè)定的UWB測(cè)距模塊、UWB信號(hào)調(diào)整模塊以及發(fā)射天線模塊，所述UWB信號(hào)調(diào)整模塊包括依次連接的信號(hào)差分耦合單元以及射頻功率放大單元，所述UWB測(cè)距模塊產(chǎn)生的UWB信號(hào)經(jīng)所述信號(hào)差分耦合單元、射頻功率放大單元進(jìn)行調(diào)整后，通過(guò)發(fā)射天線模塊進(jìn)行發(fā)送。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述信號(hào)差分耦合單元為巴倫變換器。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述UWB信號(hào)調(diào)整模塊還包括連接在所述信號(hào)差分耦合單元、射頻功率放大單元之間的第一微波開(kāi)關(guān)單元。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述UWB信號(hào)調(diào)整模塊還包括連接在所述射頻功率放大單元的輸出端的第二微波開(kāi)關(guān)單元。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述發(fā)射天線模塊中天線為全向天線。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述UWB測(cè)距模塊包括UWB信號(hào)產(chǎn)生及接收單元、測(cè)距處理器單元，所述UWB信號(hào)產(chǎn)生及接收單元包括信號(hào)產(chǎn)生晶振、信號(hào)接收電路以及信號(hào)發(fā)射電路，所述所述信號(hào)發(fā)射電路通過(guò)信號(hào)產(chǎn)生晶振與所述UWB信號(hào)調(diào)整模塊連接，所述信號(hào)接收電路與所述測(cè)距處理器單元連接。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):還包括多個(gè)電源模塊，所述UWB測(cè)距模塊設(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(guò)對(duì)應(yīng)電源接口連接所述UWB測(cè)距模塊。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):還包括與所述UWB測(cè)距模塊連接的通信模塊。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述通信模塊包括USB模塊以及串口模塊。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型基于UWB無(wú)線電的高精度測(cè)距裝置，包括UWB測(cè)距模塊、UWB信號(hào)調(diào)整模塊以及發(fā)射天線模塊，通過(guò)UWB測(cè)距模塊實(shí)現(xiàn)基于UWB技術(shù)的測(cè)距功能，因而在復(fù)雜環(huán)境下的測(cè)定精度高，具有UWB系統(tǒng)的成本低、穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低等多種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由UWB信號(hào)調(diào)整模塊對(duì)UWB測(cè)距模塊產(chǎn)生的UWB信號(hào)進(jìn)行差分耦合以及射頻功率放大的調(diào)整，能夠有效提高UWB信號(hào)的抗干擾能力以及傳輸距離，從而在保證UWB系統(tǒng)性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍廣的UWB測(cè)距并進(jìn)一步提高測(cè)距精度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例基于UWB無(wú)線電的高精度測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖例說(shuō)明:1、UWB測(cè)距模塊；11、UWB信號(hào)產(chǎn)生及接收單元；12、測(cè)距處理器單元;2、UWB信號(hào)調(diào)整模塊;21、信號(hào)差分耦合單元;22、第一微波開(kāi)關(guān)單元;23、射頻功率放大單元；24、第二微波開(kāi)關(guān)單元;3、發(fā)射天線模塊;4、電源模塊;5、通信模塊;51、USB模塊;52、串口模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例基于UWB無(wú)線電的高精度測(cè)距裝置包括依次連接的用于產(chǎn)生、接收UWB信號(hào)以及進(jìn)行距離測(cè)定的UWB測(cè)距模塊1、UWB信號(hào)調(diào)整模塊2以及發(fā)射天線模塊3，UWB信號(hào)調(diào)整模塊2包括依次連接的信號(hào)差分耦合單元21以及射頻功率放大單元23，UWB測(cè)距模塊I產(chǎn)生的UWB信號(hào)經(jīng)信號(hào)差分耦合單元21、射頻功率放大單元23進(jìn)行調(diào)整后，通過(guò)發(fā)射天線模塊3進(jìn)行發(fā)送。信號(hào)差分耦合單元21將UWB測(cè)距模塊I產(chǎn)生的UWB信號(hào)進(jìn)行耦合并轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，輸出至射頻功率放大單元23進(jìn)行功率放大，得到調(diào)整后的UWB信號(hào)。差分信號(hào)在傳輸時(shí)對(duì)外部干擾具有很強(qiáng)的抗干擾能力，且能有效抑制電磁干擾(EMI)。
[0020]本實(shí)施例通過(guò)UWB測(cè)距模塊I實(shí)現(xiàn)基于UWB技術(shù)的測(cè)距功能，因而在復(fù)雜環(huán)境下的測(cè)定精度高，具有UWB系統(tǒng)的成本低、穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低等多種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由UWB信號(hào)調(diào)整模塊2對(duì)UWB測(cè)距模塊I產(chǎn)生的UWB信號(hào)進(jìn)行差分耦合以及射頻功率放大的調(diào)整，能夠有效提高UWB信號(hào)的抗干擾能力以及傳輸距離，從而在保證UWB系統(tǒng)性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍廣的UWB測(cè)距并進(jìn)一步提高測(cè)距