支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站制造技术

本实用新型专利技术公开了支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站，包括：基站主板、以及至少三个相对位置固定的多天线定位子板；所述基站主板上设置有数据处理模块、以及与各多天线定位子板对应的安装接口，所述多天线定位子板通过所述安装接口与所述数据处理模块信号连接；所述数据处理模块，用于控制所述多天线定位子板的启动、并且从所述多天线定位子板接收定位数据。利用本实用新型专利技术方案，可以实现高精度定位跟踪。位跟踪。位跟踪。

【技术实现步骤摘要】
支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站


[0001]本技术涉及室内外定位跟踪
，具体涉及一种UWB基站。

技术介绍

[0002]随着UWB(ultra wide band，超宽带)技术的日益发展和普及，基于 UWB的定位系统已成为室内外定位中的重要组成部分。UWB技术具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此，超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航，且能提供十分精确的定位精度。但由于UWB定位技术需要多个基站联合部署才能达到有效高精度定位效果，而多基站部署会导致成本过高，部署难度大、施工周期长等问题，尤其在单房间内部的定位，多基站的部署导致成本过高、部署难度大的问题尤为严重。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站，能够实现高精度定位跟踪。
[0004]为此，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站，包括：基站主板、以及至少三个相对位置固定的多天线定位子板；所述基站主板上设置有数据处理模块、以及与各多天线定位子板对应的安装接口，所述多天线定位子板通过所述安装接口与所述数据处理模块信号连接；
[0006]所述数据处理模块，用于控制所述多天线定位子板的启动、并且从所述多天线定位子板接收定位数据。
[0007]可选地，所述多天线定位子板包括：UWB控制模块、以及分别与所述 UWB控制模块信号连接的至少两个定位模块及接收天线，所述两个定位模块及接收天线为：第一UWB定位模块和第二UWB定位模块、与所述第一 UWB定位模块信号连接的第一接收天线、与所述第二UWB定位模块信号连接的第二接收天线；
[0008]所述UWB控制模块用于控制所述第一UWB定位模块和第二UWB定位模块通过对应的接收天线接收目标标签产生的UWB定位信号，根据所述 UWB定位信号计算对应的定位数据，将所述定位数据传输给所述数据处理模块。
[0009]可选地，所述第一UWB定位模块和第二UWB定位模块结构相同，均包括：定位信号接收单元以及射频信号处理单元；
[0010]所述定位信号接收单元，用于接收所述目标标签产生的UWB定位信号；
[0011]所述射频信号处理单元，用于将所述UWB定位信号转换为定位数据，将所述定位数据传输给所述数据处理模块。
[0012]可选地，所述射频信号处理单元，还用于对所述定位数据进行过滤。
[0013]可选地，所述第一接收天线和所述第二接收天线结构相同，均为UWB 定向圆极化
微带印刷天线。
[0014]可选地，所述第一接收天线和所述第二接收天线的位置间隔设定距离，并且两者的射频微带线长度相同。
[0015]可选地，所述基站主板还包括：无线通讯模块，用于对所述目标标签下发配置参数。
[0016]可选地，所述多天线定位子板至少包括：第一多天线定位子板、第二多天线定位子板、以及第三多天线定位子板；
[0017]所述多天线定位子板分别放置固定在基站内，并且避免两两平行。
[0018]可选地，所述基站主板还包括：有线网络接口；
[0019]所述数据处理模块，还用于通过所述有线网络接口将所述定位数据传输到服务器。
[0020]可选地，所述基站主板还包括POE供电模块。
[0021]本技术实施例提供的UWB基站，通过设置至少三个相对位置固定的多天线定位子板，每个多天线定位子板接收目标标签产生的UWB定位信号，利用该UWB定位信号可以计算对应该多天线定位子板的相位差，进而可以确定目标标签的位置。本技术实施例提供的UWB基站具有以下优点：
[0022]1)低成本：可以将多个分布式UWB基站定位网络集中至单体UWB 基站中，降低其在硬件、施工、管理方面的成本。
[0023]2)低功耗：本技术提供的一体式UWB基站采用相位差处理逻辑 (即PDOA，Phase
‑
Difference
‑
of
‑
Arrival)，与现有的TOF+AOA的单体基站对比，对被定位标签频繁测距而导致的高功耗有显著改善。
附图说明
[0024]图1是本技术支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站的结构框图；
[0025]图2是本技术支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站中多天线定位子板的一种结构框图；
[0026]图3是本技术实施例中多天线定位子板在UWB基站上的位置结构示意图；
[0027]图4是本技术实施例中基站主板的一种结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本技术实施例作进一步的详细说明。
[0029]如图1所示，是本技术支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站的结构框图。
[0030]该UWB基站包括：基站主板10、以及至少三个相对位置固定的多天线定位子板，图1中示出了例如三个多天线定位子板21、22、23。其中，基站主板10上设置有数据处理模块11、以及与各多天线定位子板对应的安装接口(未图示)，所述多天线定位子板21、22、23通过所述安装接口与所述数据处理模块11信号连接。
[0031]在该实施例中，数据处理模块11用于控制所述多天线定位子板21、22、 23的启动、
并且从所述多天线定位子板21、22、23接收定位数据。
[0032]需要说明的是，上述多天线定位子板21、22、23的结构相同。如图2 所示，是本技术支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站中多天线定位子板的一种结构框图。
[0033]所述多天线定位子板包括：UWB控制模块30、以及分别与所述UWB 控制模块30信号连接的分别与所述UWB控制模块信号连接的至少两个定位模块及接收天线，所述两个定位模块及接收天线为：第一UWB定位模块 41和第二UWB定位模块42、与所述第一UWB定位模块41信号连接的第一接收天线51、与所述第二UWB定位模块42信号连接的第二接收天线52。
[0034]所述UWB控制模块30用于控制所述第一UWB定位模块41和第二 UWB定位模块42通过对应的接收天线接收目标标签产生的UWB定位信号，根据所述UWB定位信号计算对应的定位数据，将所述定位数据传输给图1中的数据处理模块11。
[0035]需要说明的是，第一UWB定位模块41和第二UWB定位模块42结构相同，均包括：定位信号接收单元以及射频信号处理单元。其中：
[0036]所述定位信号接收单元用于接收所述目标标签产生的UWB定位信号；
[0037]所述射频信号处理单元用于将所述UWB定位信号转换为定位数据，将所述定位数据传输给所述数据处理模块11。进一步地，所述射频信号处理单元还可对所述定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.支持室内三维高精度定位的一体式UWB基站，其特征在于，包括：基站主板、以及至少三个相对位置固定的多天线定位子板；所述基站主板上设置有数据处理模块、以及与各多天线定位子板对应的安装接口，所述多天线定位子板通过所述安装接口与所述数据处理模块信号连接；所述数据处理模块，用于控制所述多天线定位子板的启动、并且从所述多天线定位子板接收定位数据。2.根据权利要求1所述的UWB基站，其特征在于，所述多天线定位子板包括：UWB控制模块、以及分别与所述UWB控制模块信号连接的至少两个定位模块及接收天线，所述两个定位模块及接收天线为：第一UWB定位模块和第二UWB定位模块、与所述第一UWB定位模块信号连接的第一接收天线、与所述第二UWB定位模块信号连接的第二接收天线；所述UWB控制模块用于控制所述第一UWB定位模块和第二UWB定位模块通过对应的接收天线接收目标标签产生的UWB定位信号，根据所述UWB定位信号计算对应的定位数据，将所述定位数据传输给所述数据处理模块。3.根据权利要求2所述的UWB基站，其特征在于，所述第一UWB定位模块和第二UWB定位模块结构相同，均包括：定位信号接收单元以及射频信号处理单元；所述定位信号接收单元，用于接收所述目标标签产...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晋川，姚辉，任洪兵，彭凯，
申请(专利权)人：星耀能北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：