确定基站和移动对象间距离的方法以及用于该方法的基站和识别系统技术方案

一种用于确定基站（ＳＬＧ）和移动对象（ＤＴ１－ＤＴ３）间距离的方法，其中在该基站（ＢＬＧ）中，　　　　ａ）为ＩＱ调制（ＭＯＤ）预先给定ＨＦ载波频率（ｆｏ）和偏频（ｄｆ），　　　　ｂ）时间上顺序地将所述ＨＦ载波频率（ｆｏ）按照所述偏频（ｄｆ）提高和降低，使得在随后调制的ＨＦ载波信号（ＴＳ）中产生的ＨＦ载波角频率（ｆｏ＋ｄｆ，ｆｏ－ｄｆ）在频率转换时具有相同的相位，　　　　ｃ）发送该ＨＦ载波信号（ＴＳ），同时将该ＨＦ载波信号与移动对象散射回来的ＨＦ载波信号（ＲＳ）混合（ＭＩＸ）为一个载波相位信号（ＰＳ），　　　　ｄ）按时间顺序获得对应两个ＨＦ载波角频率（ｆｏ＋ｄｆ，ｆｏ－ｄｆ）的载波相位（ＰＨ１，ＰＨ２），然后根据该相位的差值（ｄＰＨ）确定所述基站（ＳＬＧ）和各移动对象（ＤＴ１－ＤＴ３）间的距离。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定基站和移动对象间距离的方法，尤其是在具有至少一个设置在目标上的、作为移动对象的移动数据存储器的识别系统中，该方法用于例如在递送、运输和/或制造系统中采集涉及目标的状态和/或过程数据。
技术介绍
作为现有技术公知有用于确定距离的方法，例如RADAR。静止的基站发射雷达波，并由移动对象，例如汽车、人员、应答器等散射回来。其中，为了确定距离，优选采用基于连续正弦波信号(连续波)的公知调制方法，例如FMCW、LFM或FSK调制方法。用于实施上述调制方法的常用方法是采用IQ调制器(正交-振幅调制器)。通过针对不同频率测量载波相位，可以确定距离，还有可能确定附近移动对象的速度。此外还公知有包含一个或多个静止基站的识别系统，这些基站即所谓的读/写设备，基站通过一般基于无线的数据传输路径与作为移动对象的移动数据存储器无接触地交换数据。这种系统用于其中多个目标或物体必须尽可能快速和自由移动的技术设备中。在此，目标可以是不同类型的，例如递送设备中的包裹、制造设备中的装配部件、运输系统中的行李等等。在题为“Radio-frequency Identification Standard for Item Management-AirInterface”的ISO-18000-4-MOD3标准中描述了这种识别系统的一个例子。在该标准中，通过读/写设备询问在采集区域内是否存在移动数据存储器。为此，该读/写设备发送具有确定HF载波频率的未调制HF载波信号，其HF载波频率例如为2.45GHz。该载波信号可以被动地由附近的移动数据存储器例如通过所谓“反向散射”到读/写设备，以数据加以调制地散射回来，然后在读/写设备那里进行再处理。在两个或更多基站和移动数据存储器运行时，尤其是在例如相邻的生产线中当靠近设置的基站和移动数据存储器运行时，必须注意不能由于各基站和各移动数据存储器之间的超额度射程而导致不期望的相互作用。因此需要限制各基站的采集区域。这可以例如通过确定基站和各移动数据存储器间距离来进行。在传统的产生用于确定距离的频率时可能出现很大的测量不精确。其原因是基站中产生的频率的起始阶段没有相互联系，也就是互不相关。在各频率来自不同的振荡器或频率是借助PLL(锁相回路)产生时就会出现这种情况。因此，为了达到期望的相关，必须首先在发送部件中对每个频率都利用成本较高的电路来测量信号相位。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于改善确定基站与至少一个移动对象间距离的方法。此外还提供一种用于该方法的基站和识别系统。该技术问题是通过一种具有权利要求1特征的方法解决的。从属权利要求2至8描述了优选的方法。该方法还优选地在具有至少一个设置在传输目标上的移动数据存储器的识别系统中，用于采集涉及目标的状态和/或过程数据。对于基站，该技术问题是通过权利要求10的特征解决的，而识别系统是通过权利要求11的特征解决的。在本专利技术的方法中，为了确定基站和移动对象间的距离，在基站中为IQ调制预先给定HF载波频率和偏频。按时间顺序地将HF载波频率按照该偏频提高和降低，使得在随后调制的HF载波信号中产生的HF载波角频率在频率转换时具有相同的相位。接着发送该HF载波信号，同时将该HF载波信号与移动对象散射回来的HF载波信号混合为一个载波相位信号。按时间顺序获得对应两个HF载波角频率的载波相位，然后根据该相位的差值确定基站和各移动对象间的距离。由此，在HF载波信号中经IQ调制的两个HF载波角频率的相位在基站中是相等的。由此通过有利方式不会在频率转换时出现其它方法下通常会产生的相位跃变。由此，有利地省略了对基站的发射器的附加测量以及为此所需的测量时间。根据本方法的优选变形，在两次距离确定之间更改HF载波频率和/或偏频。由此可以在一个频带中存在干扰时选择另一个频带。在此，这些频带可以对应于不同的频率信道。根据本方法的另一种优选变形，可以进行多次距离确定，然后对所有的距离确定取平均值。由此可以提高测量精确度。这样可以非常精确地实施距离确定。在一种方法变形中，基站是读/写设备，移动对象是移动数据存储器。通过以频率技术确定相互间距离，例如借助反向散射方法对距离确定给出了很好的反向散射性能。根据优选的方法变形，在一个传输信道中测量读/写设备和移动数据存储器间的距离，尤其是在一个具有4个信道的传输信道中，其中在各信道上发送不同频率的信号。优选的，本专利技术的方法依据传输方法ISO-18000-4-MOD3标准，并在调制条件下采用至少一个存在于该标准中的信道。在与ISO-18000-4-MOD3标准匹配的条件下，传输信道可以对应于ISO-18000-4-MOD3标准的通知信道(Notification-Channel)。为此还可以采用对应于上述标准的通信信道(Communication-Channel)的至少一个信道。在各分配时，传输信道的信道可以是ISO-18000-4-MOD3标准的通知信道中的R2信道。优选地，本方法可以在具有基站和至少一个设置在传输目标上的移动数据存储器的识别系统中，用于采集涉及目标的状态和/或过程数据。根据本专利技术，利用具有至少一个收发机和一个电子信号处理电路的基站来实施本方法，其中该收发机具有至少一个数字IQ调制器、一个用于发射和接收HF载波信号的发送和接收天线，和一个HF载波信号的混频器，用于通过电子信号处理电路为确定基站和移动对象间距离而形成载波相位信号。一个重要的优点是，通过将业已存在的电路元件，例如PLL用于改变HF载波频率，和将IQ调制器用于数据调制，可以进行载波相位测量。由此可以进行具有足够高精度的距离测量，而没有附加电子电路元件的花费。附图说明下面借助附图详细解释本专利技术。在此示出了图1是将基站用作读/写设备和将多个移动数据存储器示例性用作移动对象的例子，图2是一个传输信道的示例性数据结构，图3是基站的收发机的示例性结构，该基站具有IQ调制器和用于形成载波相位信号的混频器，图4是用于图形显示每两个HF载波角频率的各相位的示例性测量点的示例性状况图。具体实施例方式图1示出将基站SLG用作读/写设备以及多个移动数据存储器DT1-DT3的例子。数据存储器DT1-DT3、基站SLG和数据存储器DT1-DT3与基站SLG之间的空气接口LS一起形成识别系统IS。数据存储器DT1-DT3的可能的不同移动方向BR1-BR3例如在图中绘出。为了进行数据通信，数据存储器DT1-DT3和基站SLG各控制一个天线ANT、SEA。在基站SLG中，以点划线示出用于实施本专利技术方法的收发机SE。图2示出用于在移动数据存储器DT1-DT3和读/写设备SLG之间进行通信的传输信道N-CH的示例性数据结构。在此，传输信道N-CH的数据结构依据ISO-18000-4-MOD3标准中的通知信道。为了实施一次或多次距离测量而设置一个或多个信道K1至K4。在依据ISO-18000-4-MOD3标准时，这些信道K1至K4与ISO-18000-4-MOD3标准的通知信道中的R2信道R2一致。在所示图中，示出一个R2信道R2的示例性底层结构，该R2信道具有5个时间块。在第一块KONF中对PLL进行编程以调整HF载波频率fo。在下一个块NPM中，通过IQ调制器M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：雅诺什·吉拉，沃尔夫冈·康拉德，亚历山大·伦纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：