一种超声波定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超声波定位系统，包括客户端、定位服务器及用于发射超声波信号的超声波发射装置；所述超声波发射装置包括单片机、带通滤波器、功率放大器及超声波发射头；所述单片机设有脉冲信号输出端，所述脉冲信号输出端依次经带通滤波器、功率放大器与超声波发射头连接；所述单片机上设有一个唯一的二进制设备编码；所述客户端上设有用于接收超声波信号的麦克风、超声波信号接收模块及设备编码解码模块；所述客户端与定位服务器通过无线网络连接。因此，实施本实用新型专利技术具有定位精度高、安全性较高及性能较稳定的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种超声波定位系统
本技术涉及一种定位系统，尤其涉及一种超声波定位系统。
技术介绍
现在的移动设备定位系统都是利用GPS卫星实现定位的，GPS卫星定位系统虽然可以用来测定移动设备是否在地面上某一区域，但其精确度较低，一般只能测定移动设备进入一个较大的区域，无法判断移动设备是否已经进入商店、学校等较小的区域。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种超声波定位系统，该系统定位精度高、安全性较高及性能较稳定。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种超声波定位系统，包括客户端、定位服务器及用于发射超声波信号的超声波发射装置；所述超声波发射装置包括单片机、带通滤波器、功率放大器及超声波发射头；所述单片机设有脉冲信号输出端，所述脉冲信号输出端依次经带通滤波器、功率放大器与超声波发射头连接；所述单片机上设有一个唯一的二进制设备编码；所述客户端上设有用于接收超声波信号的麦克风、超声波信号接收模块及设备编码解码模块；所述客户端与定位服务器通过无线网络连接。作为上述方案的改进，所述超声波信号接收模块包括信号输入端及信号输出端， 所述信号输入端与麦克风连接，所述信号输出端与设备编码解码模块连接。作为上述方案的改进，所述超声波发射装置不少于I个。作为上述方案的改进，所述单片机上还设有时间编码。作为上述方案的改进，所述功率放大器包括三极管放大器及变压器。作为上述方案的改进，所述超声波发射装置还包括功率调节器。作为上述方案的改进，所述超声波发射装置还包括通讯接口。作为上述方案的改进,所述超声波发射头为压电式广角超声波发射头。实施本技术的有益效果在于检测区里的超声波发射装置持续发射超声波信号，客户端进入检测区时，通过麦克风接收超声波信号，设备编码解码模块进行解码匹配， 匹配成功后，客户端上就会显示相应超声波发射装置所在的检测区域名称，从而实现精确定位。另外，功率放大器包括三极管放大器及变压器，单片机输出的脉冲信号经三极管放大器放大，变压器升压，大大提升了功率，使其传输距离加大，抗干扰能力加强，性能更稳定；同时，单片机上设有时间编码，使通过超声波发射头发射出的超声波信号带有时间戳， 时间戳是随着时间变化的，因此，带有时间戳的超声波信号仅在很短的时间内有效，带有时间戳的超声波信号即使被录制再播放后，会因超时而认定无效，通不过定位服务器的校验， 从而防止故意作弊或假签到，确保其有较高的安全性。因此，实施本技术具有定位精度高、安全性较高及性能较稳定的特点。附图说明图I是本技术一种超声波定位系统4的结构示意图；图2是本技术一种超声波定位系统4中超声波发射装置I的结构示意图图3是本技术一种超声波定位系统4中客户端2的结构示意图；图4是本技术一种超声波定位系统4的另一结构示意图。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，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。如图f 3所示，本技术一种超声波定位系统4，包括客户端2、定位服务器3及用于发射超声波信号的超声波发射装置I;所述超声波发射装置I包括单片机11、带通滤波器12、功率放大器13及超声波发射头14 ;所述单片机11设有脉冲信号输出端，所述脉冲信号输出端依次经带通滤波器12、功率放大器13与超声波发射头14连接；所述单片机11上设有一个唯一的二进制设备编码；所述客户端2上设有用于接收超声波信号的麦克风21、 超声波信号接收模块22及设备编码解码模块23 ;所述客户端2与定位服务器3通过无线网络连接。需要说明的是，客户端2可为手机、平板电脑或笔记本电脑等移动设备；超声波发射装置I包括多个单片机11。带通滤波器12是使用RC电路做一个高通，再用运算放大器电路做四个二阶低通滤波器级联，以去除超声波的多次谐波，减少其对脉冲信号的干扰，而超声波发射头14的发射功率有较小波动，因此，所做的低通滤波器可有相应的补偿。客户端2上的设备编码解码模块23解码得到的是24位8进制数据(f 8，不从O 开始)，转换成二进制后分析出各个字段，如设备ID等；然后定位服务器3根据设备ID查找对应超声波发射装置I所在店铺和位置等信息。定位时，检测区里的超声波发射装置I持续发射超声波信号，客户端2进入检测区时，通过麦克风21接收超声波信号，设备编码解码模块23进行解码匹配，匹配成功后，客户端2上就会接收到定位服务器3转发过来的超声波发射装置I所在的检测区域名称，从而实现精确定位。更佳地，所述超声波信号接收模块22包括信号输入端及信号输出端，所述信号输入端与麦克风21连接，所述信号输出端与设备编码解码模块23连接。需要说明的是，麦克风21将接收到的超声波信号通过信号输入端与信号输出端传送到设备编码解码模块23，以进行信号解码。如图4所示，所述超声波发射装置I不少于I个。需要说明的是，超声波发射装置I的数量及安装位置根据客户端2的覆盖范围及活动区域等具体情况来确定；超声波发射装置I上的单片机11采用的是多个频点发送脉冲信号，可增加单位时间内发送的数据量。更佳地，所述单片机11上还设有时间编码。需要说明的是，设备编码可加时间戳，使通过超声波发射头14发射出的超声波信号带有时间戳，时间戳是随着时间变化的，因此，带有时间戳的超声波信号仅在很短的时间内有效，带有时间戳的超声波信号即使被录制再播放后，会因超时而认定无效，通不过定位服务器3的校验，从而防止故意作弊或假签到，确保其有较高的安全性。更佳地，所述功率放大器13包括三极管放大器及变压器。需要说明的是，功率放大器13可减少波形失真，提高客户端2解码的正确率；单片机11输出的脉冲信号经三极管放大器放大，变压器升压，大大提升了功率，使其传输距离加大，抗干扰能力加强，性能更稳定。更佳地，所述超声波发射装置I还包括功率调节器。需要说明的是，功率调节器使用一个电位器，可对工作功率进行调节，实现节能降耗。更佳地，所述超声波发射装置I还包括通讯接口。需要说明的是，超声波发射装置I可通过通讯接口与电脑连接，然后通过电脑程序对设备编码和时间编码进行修改；通讯接口可为USB接口或RS232接口。更佳地，所述超声波发射头14为压电式广角超声波发射头。·需要说明的是，压电式广角超声波发射头不但具有非常宽的水平梁方向性和宽带特性，而且具有低谐振Q值和优异的抗冲击性。工作时，单片机H根据自身的二进制设备编码和时间编码持续发送脉冲信号，脉冲信号经过带通滤波器12、功率放大器13及功率调节器处理后，到达超声波发射头14，超声波发射头14将脉冲信号转换成超声波信号后向检测区域发送；当客户端2进入检测区时，麦克风21接收到超声波信号，并将接收到的超声波信号通过超声波信号接收模块22中的信号输入端与信号输出端传送到设备编码解码模块23，设备编码解码模块23对超声波信号进行解码，然后定位服务器3对解码后的信息进行校验匹配，校验匹配成功后并判断信息是否在有效时间内，若信息有效，定位服务器3根据解码后的信息查找超声波发射装置I所在的区域信息，并将超声波发射装置I所在的区域信息转发到客户端2上，客户端2 上就会显示相应超声波发射装置I所在的检测区域名称，从而实现精确定位。由上可知，实施本技术具有定位精度高、安全性较高及性能较稳定的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波定位系统，其特征在于，包括客户端、定位服务器及用于发射超声波信号的超声波发射装置；所述超声波发射装置包括单片机、带通滤波器、功率放大器及超声波发射头；所述单片机设有脉冲信号输出端，所述脉冲信号输出端依次经带通滤波器、功率放大器与超声波发射头连接；所述单片机上设有一个唯一的二进制设备编码；所述客户端上设有用于接收超声波信号的麦克风、超声波信号接收模块及设备编码解码模块；所述客户端与定位服务器通过无线网络连接。

【技术特征摘要】
1.一种超声波定位系统，其特征在于，包括客户端、定位服务器及用于发射超声波信号的超声波发射装置；所述超声波发射装置包括单片机、带通滤波器、功率放大器及超声波发射头；所述单片机设有脉冲信号输出端，所述脉冲信号输出端依次经带通滤波器、功率放大器与超声波发射头连接；所述单片机上设有一个唯一的二进制设备编码；所述客户端上设有用于接收超声波信号的麦克风、超声波信号接收模块及设备编码解码模块；所述客户端与定位服务器通过无线网络连接。2.如权利要求I所述的超声波定位系统，其特征在于，所述超声波信号接收模块包括信号输入端及信号输出端，所述信号输入端与麦克风连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：许可，
申请(专利权)人：许可，
类型：实用新型
国别省市：