一维定位基站制造技术

本实用新型专利技术涉及无线电定位领域，尤其涉及一种一维定位基站。通过在一个定位基站上设置测距模块与监听模块，在测距模块完成与标签卡无线交互的同时，监听模块也记录了测距请求信号和测距应答信号的到达时间戳，根据标签卡、测距模块以及监听模块所记录的时间戳信息，可以实现在计算标签卡与定位基站之间距离的同时也完成对标签卡相对于定位基站的方向的判断，结合定位基站自身的位置信息，可以实现在一维环境下对标签卡的精确位置信息的获取。根据本实用新型专利技术提供的定位基站结构，可以同时完成单基站两侧的定位，且标签卡与基站只需进行单次测距，测距耗时缩短，从而增加标签卡的续航时间，同时也减少了无线信道的占用，增加了系统中标签卡的容量。

【技术实现步骤摘要】
一维定位基站
本技术涉及无线电定位领域，尤其涉及一种一维定位基站。
技术介绍
针对矿井，隧道等一维环境定位应用领域，现有技术中常采用如下定位方式或装置对人员进行定位：1、TOF定位方法：使用两个测距装置，根据标签卡与两个不同的测距装置之间的距离来确定标签卡相对于两个测距装置的位置；2、申请号为201710470536.3的《一种TOF一维定位基站及定位方法》专利申请文件中公开的在一个定位基站设置一个主射频和一个辅射频两个射频模块，通过两条等长的馈线分别连接两个射频天线来对标签卡进行定位；3、TDOA定位方法：在隧道、矿井等一维环境下设置两个定位基站，通过标签卡发射信号分别到达两个定位基站之间的时间差来确定标签卡的位置；4、利用既能测量标签卡与基站的距离又能测量标签卡信号到达基站天线的角度的单个基站对标签卡定位。然而，这些设计存在以下问题和缺点：针对第1种现有技术方案，标签卡需要进行两次测距的操作，不仅增加了无线信道的占用，同时，也会使得标签卡的功耗加倍，减少了标签卡的续航时间，此外由于需要安装两个测距装置，在实际用中布置和取电也相对困难；对于第2种现有技术方案，实际上可以认为是基于第一种现有技术方案提到的测距装置的简单组合，存在的问题也一样，此外，对于使用两条等长的馈线与射频天线连接，在实际应用中，很难实现完全等长的要求，即定位随时可能造成误差；第3种现有技术方案中，两个定位基站需要实现时钟同步，才能保证有效的时间戳信息，且要保证标签卡的信号能够到达两个定位基站，两个定位基站之间的距离设置也受到限制；对于第4种现有的技术方案，因为采用AOA定位，采用单个基站就能确定标签卡的位置，但因基站需要完成180度的来向判断，单个基站在结构上与常用的测距基站存在差异，硬件上的成本较高。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种一维定位基站，其目的在于，提供一种单基站结构，可以同时完成单基站两侧的定位，且标签卡与基站只需进行单次测距，从而增加标签卡的续航时间，同时也减少了无线信道的占用，增加了系统中对标签卡的容量。为实现上述目的，本技术提供的技术方案如下：一种一维定位基站，用于对标签卡定位，包括测距模块、监听模块、第一射频天线、第二射频天线、时钟单元以及网络接口单元；所述时钟单元为测距模块和监听模块提供相同的时钟，测距模块与第一射频天线电性连接，监听模块与第二射频天线电性连接，所述测距模块用于与标签卡进行无线交互并记录信号发送和接收时间戳，监听模块用于接收信号并记录标签与测距模块交互过程中的信号到达时间戳，网络接口单元用于定位基站与定位引擎或服务器的通信连接。进一步的，所述测距模块还用于接收标签卡回传的定位信息，所述定位信息包括标签卡接收和发送信号记录的时间戳信息，或者标签卡计算出的标签卡与定位基站之间的距离信息。进一步的，所述测距模块包括无线收发器和第一控制处理器，所述监听模块包括射频接收机和第二控制处理器，无线收发器与第一控制处理器连接，射频接收机与第二控制处理器连接。进一步的，所述测距模块和监听模块的控制处理器均与网络接口单元电性连接。优选的，所述定位基站还包括解算单元，用于根据时间戳信息结合基站的位置信息，解算标签卡在一维定位应用场景中的位置坐标。一种一维定位基站，包括测距模块、监听模块、第一射频天线、第二射频天线、时钟单元以及网络接口单元；所述时钟单元为测距模块和监听模块提供相同的时钟，测距模块与第一射频天线电性连接，监听模块与第二射频天线电性连接，所述测距模块用于与标签卡进行无线交互并记录信号发送和接收时间戳，监听模块用于接收信号并记录信号到达时间戳，网络接口单元用于定位基站与定位引擎或服务器的通信连接。优选的，所述测距模块为无线收发器，所述监听模块为射频接收机。进一步的，定位基站还包括控制处理模块，测距模块、监听模块以及网络接口单元分别与控制处理模块连接，控制处理模块控制测距模块、监听模块和网络接口单元工作。进一步的，控制处理模块还用于根据测距单元获取的定位信息和记录的时间戳以及监听单元记录的时间戳解算标签卡在一维定位应用场景中的位置坐标。所述网络接口单元包括无线wifi通信单元或以太网接口。所述第一射频天线和第二射频天线相同。采用本技术所述的定位基站结构，至少可以得到以下有益效果：1、通过在一个定位基站上设置测距模块与监听模块，测距模块与标签卡无线交互并分别记录信号发送和接收时间戳，监听模块记录测距请求信号和测距应答信号的到达时间戳，利用标签卡、测距模块以及监听模块记录的时间戳信息可以实现在计算标签卡与定位基站之间距离的同时也完成了对标签卡相对于定位基站的方向的判断，从而实现了在一维环境下对标签卡的精确位置信息的获取。2、基于本技术的定位基站的结构，标签卡只需要与一个测距模块进行测距，单次测距，测距耗时缩短，相对现有技术大大减少其定位流程，即增加了标签的续航，同时又减少了无线信道的占用，进而增加了系统标签的容量。3、在一维定位的应用环境中，仅由一个基站就完成了位于基站两侧的待定位终端的定位和定向，使得基站的覆盖范围翻倍，大大减少了基站的部署量以及部署成本。附图说明以下结合附图对本技术做进一步详细描述。附图1示出了本技术实施例一提供的一种一维定位基站的结构图；附图2示出了本技术实施例二提供的一种一维定位基站的结构图；附图3示出了本技术实施例三提供的一种一维定位基站的结构图；附图4是本技术基于实施例一、二或三中所述一维定位基站对标签卡定位的第一种工作时序图；附图5是本技术基于实施例一、二或三所述一维定位基站对标签卡定位的第二种工作时序图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。对于本技术中提到的相关术语的说明：1、本技术中所述的定位信息指的是标签卡接收和发送信号记录的时间戳信息，或者标签卡计算出的标签卡与定位基站之间的距离信息；2、本技术中所述的相关时间戳信息指的是测距模块与标签卡记录的发送信号和接收信号的时间戳信息以及监听模块记录的信号接收时间戳信息；3、本使用新型中所述的标签卡的方向指的是标签卡位于定位基站的左侧或者右侧，本技术定义以从第一射频天线至第二射频天线的方向为从左至右的方向，同时定义定位基站左侧为坐标轴方向的负方向，定位基站右侧为坐标轴方向的正方向。本技术的实施例一提供的是图1所示的一维定位基站的结构，包括测距模块、监听模块、第一射频天线、第二射频天线、时钟单元以及网络接口单元；所述时钟单元为测距模块和监听模块提供相同的时钟，测距模块与第一射频天线电性连接，监听模块与第二射频天线电性连接，所述测距模块用于与标签卡进行无线交互并记录信号发送和接收时间戳，监听模块用于接收信号并记录信号到达时间戳，网络接口单元用于定位基站与定位引擎或服务器的通信连接，其中测距模块还可用于接收标签卡回传的定位信息；该实施例中，所述的测距模块包括无线收发器和第一控制处理器，无线收发器与第一控制处理器连接，监听模块包括射频接收机和第二控制处理器,射频接收机与第二控制器连接，无线收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一维定位基站，用于对标签卡定位，其特征在于，包括测距模块、监听模块、第一射频天线、第二射频天线、时钟单元以及网络接口单元；所述时钟单元为测距模块和监听模块提供相同的时钟，测距模块与第一射频天线电性连接，监听模块与第二射频天线电性连接，所述测距模块用于与标签卡进行无线交互并记录信号发送和接收时间戳，监听模块用于接收信号并记录标签与测距模块交互过程中的信号到达时间戳，网络接口单元用于定位基站与定位引擎或服务器的通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种一维定位基站，用于对标签卡定位，其特征在于，包括测距模块、监听模块、第一射频天线、第二射频天线、时钟单元以及网络接口单元；所述时钟单元为测距模块和监听模块提供相同的时钟，测距模块与第一射频天线电性连接，监听模块与第二射频天线电性连接，所述测距模块用于与标签卡进行无线交互并记录信号发送和接收时间戳，监听模块用于接收信号并记录标签与测距模块交互过程中的信号到达时间戳，网络接口单元用于定位基站与定位引擎或服务器的通信连接。2.根据权利要求1所述的一维定位基站，其特征在于，所述测距模块还用于接收标签卡回传的定位信息，所述定位信息包括标签卡接收和发送信号记录的时间戳信息，或者标签卡计算出的标签卡与定位基站之间的距离信息。3.根据权利要求1或2所述的一维定位基站，其特征在于，所述测距模块包括无线收发器和第一控制处理器，所述监听模块包括射频接收机和第二控制处理器，无线收发器与第一控制处理器连接，射频接收机与第二控制处理器连接。4.根据权利要求3所述的一维定位基站，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗超，
申请(专利权)人：成都恒高科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51