用于三維空間定位的無線射頻接收電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于三維空間定位的無線射頻接收電路，包括接收天線、數(shù)字化電路和三路相互并聯(lián)的處理電路，處理電路的輸入端與同個(gè)接收天線連接，處理電路的輸出端與數(shù)字化電路連接，每路處理電路均包括諧振電路和減法電路，接收天線與諧振電路連接，減法電路的輸出端與數(shù)字化電路連接。采用了該結(jié)構(gòu)的用于三維空間定位的無線射頻接收電路，利用一個(gè)接收設(shè)備安裝在空間的一個(gè)點(diǎn)上，接收移動電子標(biāo)簽的信號，通過硬件電路計(jì)算獲得電子標(biāo)簽發(fā)射點(diǎn)的三維距離數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)三維的無線定位，僅需采用一個(gè)接收天線，諧波分離電路采用簡單的電容電感，三路并聯(lián)電路中的諧波電路模塊和減法電路均相同，電路簡單，使用方便。
【專利說明】用于三維空間定位的無線射頻接收電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無線射頻通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種用于三維空間定位的無線射頻接收電路，該電路專用于三維空間無線定位。

【背景技術(shù)】
[0002]目前人員定位和物品定位大都基于無線射頻定位技術(shù)，先給人員或物品安裝上電子標(biāo)簽，該電子標(biāo)簽內(nèi)置無線發(fā)射功能，然后在空間固定位置安裝無線信號接收設(shè)備，電子標(biāo)簽發(fā)射出來的無線信號由接收設(shè)備接收到，通過判斷信號強(qiáng)度和接收設(shè)備的物理位置，經(jīng)過定位算法的計(jì)算后得出電子標(biāo)簽所在位置，從而獲得人員或物品的具體位置。這種定位方式目前常用的算法有區(qū)域定位，直線定位，平面定位。區(qū)域定位是最簡單，也是最可靠的定位技術(shù)，只要電子標(biāo)簽發(fā)射的信號被接收設(shè)備接收到，定位此電子標(biāo)簽位于接收設(shè)備的信號覆蓋的區(qū)域中，這種方式定位距離的精度較差。直線定位應(yīng)用于狹窄長條區(qū)域中，在長條區(qū)域的兩端安裝接收設(shè)備，人員攜帶電子標(biāo)簽在此長條區(qū)域移動，兩端的接收設(shè)備接收到信號強(qiáng)度有所變化，通過對此變化的數(shù)值的計(jì)算可以獲得電子標(biāo)簽的具體位置，但這種定位方式應(yīng)用范圍狹窄。平面定位就是目前應(yīng)用最廣的三點(diǎn)定位方式，利用多個(gè)接收設(shè)備獲得的電子標(biāo)簽所發(fā)射的信號強(qiáng)度的不同，通過計(jì)算獲取電子標(biāo)簽的位置，這種方式受干擾較嚴(yán)重，在實(shí)際應(yīng)用中有一定限制性。以上幾種定位方式都是基于兩維平面空間的，如果人員或物品處于上下的位置，將無法區(qū)分，系統(tǒng)會識別出位置處于同一地點(diǎn)。而三維無線定位技術(shù)目前幾乎是空白，大量使用的技術(shù)還都是基于兩維的，把多個(gè)兩維的無線技術(shù)集合在一起來實(shí)現(xiàn)三維的定位。就是把一個(gè)三維立體分割成多個(gè)平面，在各個(gè)平面上安裝兩維的無線定位設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)三維的定位，多個(gè)定位設(shè)備中接收設(shè)備之間的組網(wǎng)通信以及唯一性的判別，都會由于系統(tǒng)的復(fù)雜而提升難度，這樣的定位技術(shù)帶來了系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及工程施工的難度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種用于三維空間定位的無線射頻接收電路，利用一個(gè)接收設(shè)備安裝在空間的一個(gè)點(diǎn)上，接收移動電子標(biāo)簽的信號，通過硬件電路計(jì)算獲得電子標(biāo)簽發(fā)射點(diǎn)的三維距離數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)三維的無線定位。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的用于三維空間定位的無線射頻接收電路采用以下技術(shù)方案:
[0005]該用于三維空間定位的無線射頻接收電路，其主要特點(diǎn)是，包括接收天線、數(shù)字化電路和三路相互并聯(lián)的處理電路，所述的處理電路的輸入端與所述的接收天線連接，所述的處理電路的輸出端與數(shù)字化電路連接，每路所述的處理電路均包括諧振電路和減法電路，所述的接收天線與所述的諧振電路連接，所述的減法電路的輸出端與所述的數(shù)字化電路連接。
[0006]該用于三維空間定位的無線射頻接收電路中每路所述的處理電路中的諧振電路均為相同的諧振電路。
[0007]該用于三維空間定位的無線射頻接收電路中每路所述的處理電路中的減法電路均為相同的減法電路。
[0008]該用于三維空間定位的無線射頻接收電路中數(shù)字化電路包括三個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器均與數(shù)字接口連接。
[0009]該用于三維空間定位的無線射頻接收電路中接收天線為全向天線；或者，所述的接收天線為定向天線。
[0010]采用了該結(jié)構(gòu)的用于三維空間定位的無線射頻接收電路，利用一個(gè)接收設(shè)備安裝在空間的一個(gè)點(diǎn)上，接收移動電子標(biāo)簽的信號，通過硬件電路計(jì)算獲得電子標(biāo)簽發(fā)射點(diǎn)的三維距離數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)三維的無線定位，僅需采用一個(gè)接收天線，諧波分離電路采用簡單的電容電感，三路并聯(lián)電路中的諧波電路模塊和減法電路均相同，電路簡單，使用方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的無線射頻接收電路框圖。
[0012]圖2為圖1中諧振電路內(nèi)部實(shí)際電路圖。
[0013]圖3為圖1中減法電路內(nèi)部實(shí)際電路圖。
[0014]圖4為圖1中數(shù)字化電路內(nèi)部電路框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為了能更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。
[0016]該用于三維空間定位的無線射頻接收電路，包括接收天線1、數(shù)字化電路和三路相互并聯(lián)的處理電路，處理電路的輸入端與同個(gè)接收天線I連接，處理電路的輸出端與數(shù)字化電路4連接，每路處理電路均包括諧振電路2和減法電路3，接收天線I與諧振電路2連接，減法電路3的輸出端與數(shù)字化電路4連接。
[0017]每路處理電路中的諧振電路2均為相同的諧振電路。
[0018]每路處理電路中的減法電路3均為相同的減法電路。
[0019]數(shù)字化電路4包括三個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器均與數(shù)字接口連接。
[0020]接收天線I根據(jù)定位需求而定，由無線覆蓋區(qū)域來決定天線的形狀，例如接收設(shè)備安放在定位空間的中間，則天線必須使用全向天線；如果接收設(shè)備安放在定位空間的角落，則天線可以使用定向天線。
[0021]對于人員定位的實(shí)例來說，移動的人員隨身攜帶電子標(biāo)簽，該電子標(biāo)簽定時(shí)發(fā)送無線射頻信號；信號接收裝置安裝的被定位空間的角落上，利用定向天線覆蓋被定位空間，信號接收裝置接收到電子標(biāo)簽發(fā)送的無線射頻信號后，首先由本實(shí)用新型的接收天線感應(yīng)至IJ，然后傳輸給諧振電路，根據(jù)諧振電路中不同取值的電阻電容電感，分離出主頻，兩次諧波，三次諧波，三種不同的諧波信號分別傳輸給減法電路，同接收到的信號進(jìn)行硬件的減法操作，獲得所需要的相對強(qiáng)度的波形，利用本實(shí)用新型輸出數(shù)字化后的數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行后期分析處理后移動人員就能夠被定位，獲得所處的三維空間地址。
[0022]采用了該結(jié)構(gòu)的用于三維空間定位的無線射頻接收電路，利用一個(gè)接收設(shè)備安裝在空間的一個(gè)點(diǎn)上，接收移動電子標(biāo)簽的信號，通過硬件電路計(jì)算獲得電子標(biāo)簽發(fā)射點(diǎn)的三維距離數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)三維的無線定位，僅需采用一個(gè)接收天線，諧波分離電路采用簡單的電容電感，三路并聯(lián)電路中的諧波電路模塊和減法電路均相同，電路簡單，使用方便。
[0023]在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于三維空間定位的無線射頻接收電路，其特征在于，包括接收天線、數(shù)字化電路和三路相互并聯(lián)的處理電路，所述的處理電路的輸入端與所述的接收天線連接，所述的處理電路的輸出端與數(shù)字化電路連接，每路所述的處理電路均包括諧振電路和減法電路，所述的接收天線與所述的諧振電路連接，所述的減法電路的輸出端與所述的數(shù)字化電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維空間定位的無線射頻接收電路，其特征在于，每路所述的處理電路中的諧振電路均為相同的諧振電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維空間定位的無線射頻接收電路，其特征在于，每路所述的處理電路中的減法電路均為相同的減法電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維空間定位的無線射頻接收電路，其特征在于，所述的數(shù)字化電路包括三個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器均與數(shù)字接口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維空間定位的無線射頻接收電路，其特征在于，所述的接收天線為全向天線；或者，所述的接收天線為定向天線。
【文檔編號】H04B1/16GK204013505SQ201420212125
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】侯強(qiáng), 吳文山 申請人:公安部第三研究所