高精度PDOA定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了高精度PDOA定位系统，包括至少一组标签和一组基站，所述标签和基站可相对移动，其特征在于：所述基站上具有至少四个环绕均布设置的天线，所述天线可接收标签发送的信号，还包括第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关与至少两个不相邻的天线配合连接，所述第二控制开关与剩余的天线配合连接，第一、第二控制开关可分别实现单路天线与芯片的信号传输连接。本实用新型专利技术能够进一步提升定位的精度，同时能够减少芯片的数量，使得其结构紧凑并降低生产成本，有效减小其体积，使得生产组装更加方便。使得生产组装更加方便。使得生产组装更加方便。

【技术实现步骤摘要】
高精度PDOA定位系统


[0001]本技术涉及室内定位技术，具体涉及一种高精度PDOA定位系统。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的迅猛发展，市面上出现了各类的室内定位技术， PDOA，英文全称是Phase
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Difference
‑
of
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Arrival，常规叫法是信号到达相位差PDOA测距算法，或者说接收信号相位差PDOA定位算法，也是一种室内定位算法。其工作原理是UWB基站上放置两个相同且间隔d<λ/2的天线，λ为信号的波长，UWB标签上的信号到达两个天线的相位差就在
‑
180
°
到180
°
范围内。利用测得的相位差换算成距离差（P），得到角度位置，这种结构存在的缺陷是：由于仅仅设置两个天线，其计算的精度较低，而且只能进行180度范围的角度计算，当标签的移动范围超出180度的范围后，就会出现错算的情况。因此，市面上也出现了一些多天线的基站，但是其结构普遍比较复杂，而且对应每根天线需要配置对应的芯片，导致芯片的数量多，生产成本高且组装麻烦。

技术实现思路

[0003]鉴于
技术介绍
的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种能够进一步提升定位的精度，同时能够减少芯片的数量，使得其结构紧凑并降低生产成本，有效减小其体积，使得生产组装更加方便的高精度PDOA定位系统。
[0004]为此，本技术是采用如下方案来实现的：
[0005]高精度PDOA定位系统，包括至少一组标签和一组基站，所述标签和基站可相对移动，其特征在于：所述基站上具有至少四个环绕均布设置的天线，所述天线可接收标签发送的信号，还包括第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关与至少两个不相邻的天线配合连接，所述第二控制开关与剩余的天线配合连接，第一、第二控制开关可分别实现单路天线与芯片的信号传输连接。
[0006]所述第一控制开关和第二控制开关为单刀多掷的电子开关。
[0007]所述天线可以向标签发送信号。
[0008]所述标签和天线之间采用uwb超宽带脉冲进行数据信号传输。
[0009]所述基站包括安装板，所述安装板上设置有定位套，所述定位套上开设有供天线穿过的定位通孔。
[0010]上述技术方案的高精度PDOA定位系统，结构简单，设计合理，通过至少设置4个天线来进行信号接收并反馈给芯片进行计算，使得芯片得到的数据更多，能够有效提升PDOA计算的精度，同时实现360度全角度范围的覆盖计算，有效提升其实用性，另外通过设置两个控制开关来实现两路天线的信号输入，仅需要一个芯片就能够实现信号的接收和计算，有效减少了芯片的数量，使得其结构紧凑并降低生产成本，有效减小其体积，使得生产组装更加方便。
附图说明
[0011]本技术有如下附图：
[0012]图1为本技术的原理框图；
[0013]图2为本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0014]如图所示，本技术公开的高精度PDOA定位系统，包括至少一组标签3和一组基站，标签3和基站可相对移动，基站包括安装板6，安装板6上设置有定位套4，定位套4上开设有供天线5穿过的定位通孔，方便天线5的定位安装，基站上具有至少四个环绕均布设置的天线5，本实施例中，相邻天线的间距d<λ/2，为2厘米，天线5可接收标签3发送的信号，还包括第一控制开关1和第二控制开关2，第一控制开关1与至少两个不相邻的天线配合连接，第二控制开关2与剩余的天线配合连接，第一、第二控制开关可分别实现单路天线与芯片的信号传输连接。第一控制开关1和第二控制2开关为单刀多掷的电子开关。天线5可以向标签3发送信号，标签和天线之间采用uwb超宽带脉冲进行数据信号传输。第一、第二控制开关和芯片设置在安装板6下方的外壳体7内。
[0015]本技术的工作原理是：以4个天线为例，天线一、二、三和四会分别接收到标签3发送超宽带脉冲信号，之后第一控制开关1选择天线一或者天线二与芯片接通，第二控制开关2选择天线三或者天线四与芯片接通，芯片接收到其中两个天线的数据信号，再进行计算，本实施例中，通过软件设定，每秒进行50次的计算，保证计算结果的可靠性，通过控制第一、第二开关选择接入的天线，可以实现天线一和天线三、天线一和天线四、天线二和天线三、天线二和天线四这四组不同方式的天线接入，芯片通过计算，然后筛选出最可靠的角度数据，天线的数量越多，可接入的天线组合数越多，芯片获得的数据越多，计算所得的数据就越可靠，精度越高，得到角度位置；另外，由于天线5可以向标签3发送信号，当天线5发送信号给标签3后，标签3再提供一个反馈的信号，通过信号飞行时间得到距离r，最后综合角度位置和距离，得到坐标值。
[0016]本技术的这种高精度PDOA定位系统，结构简单，设计合理，通过至少设置4个天线来进行信号接收并反馈给芯片进行计算，使得芯片得到的数据更多，能够有效提升PDOA计算的精度，同时实现360度全角度范围的覆盖计算，有效提升其实用性，另外通过设置两个控制开关来实现两路天线的信号输入，仅需要一个芯片就能够实现信号的接收和计算，有效减少了芯片的数量，使得其结构紧凑并降低生产成本，有效减小其体积，使得生产组装更加方便。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高精度PDOA定位系统，包括至少一组标签和一组基站，所述标签和基站可相对移动，其特征在于：所述基站上具有至少四个环绕均布设置的天线，所述天线可接收标签发送的信号，还包括第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关与至少两个不相邻的天线配合连接，所述第二控制开关与剩余的天线配合连接，第一、第二控制开关可分别实现单路天线与芯片的信号传输连接。2.根据权利要求1所述的高精度PDOA定位系统，其特征在于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：林凌鹏，吴智鹏，郑永生，杨晓群，
申请(专利权)人：温州市研创物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：