通信定位一体化装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种通信定位一体化装置，包括：接收模块，用于接收磁信号，并将磁信号转换为通信数据和定位信息；以及发射模块，用于将通信数据和定位信号转换为磁信号，并发送磁信号以与其他通信定位一体化装置进行通信和定位。根据本发明实施例的通信定位一体化装置，同时实现了在一条链路上同时进行定位和通信，扩展了终端的应用范围，通过将电信号转换为磁信号，并以磁信号与其他通信定位一体化装置进行通信和定位，从而减少了通信信号在水下或地下等情况下的信号衰减，保证了通信质量。
【专利说明】通信定位一体化装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种通信定位一体化装置。
【背景技术】
[0002]现有的无线通信大多采用无线电信号进行通信，即将通信数据调制到无线电波上，以接收或发送无线电波的方式与其他通信定位一体化装置、基站或卫星进行通信。
[0003]但无线电波在空气、水和岩石等固体介质或液体中的衰减程度相差很大，且在这些固体介质或液体介质中的传播很不稳定。由于介质或环境的特殊性信号不稳定无法通信可能会直接影响到用户的生命安全。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0005]为此，本发明需要提供一种通信定位一体化装置。
[0006]有鉴于此，本发明的实施例提出一种通信定位一体化装置，包括:接收模块，用于接收磁信号，并将所述磁信号转换为通信数据和定位信息；以及发射模块，用于将通信数据和所述定位信号转换为磁信号，并发送所述磁信号以与其他通信定位一体化装置进行通信和定位。
[0007]根据本发明实施例的通信定位一体化装置，实现了在一条链路上同时进行定位和通信，扩展了装置的应用范围，通过将电信号转换为磁信号，并以磁信号与其他通信定位一体化装置进行通信和定位，从而减少了通信信号在水下或地下等情况下的信号衰减，保证了通信质量。
[0008]在本发明的一个实施例中，所述接收模块具体包括:接收单元，用于接收所述磁信号并转换为模拟电信号；放大器，用于对所述模拟电信号进行放大；模数转换器，用于对放大后的所述模拟电信号进行模数转换以得到数字信号；以及解调单元，用于将转换后的数字信号解调为通信数据和所述定位信息。
[0009]在本发明的一个实施例中，所述发射模块具体包括:调制单元，用于将所述通信数据和所述定位信号调制为数字信号；数模转换器，用于对所述数字信号进行数模转换以得到模拟电信号；以及功率放大器，用于将所述模拟电信号进行放大；以及发射单元，用于将所述放大后的模拟电信号变换为磁信号并发射。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述接收单元包括三轴线圈，通过所述三轴线圈接收所述磁信号。
[0011]在本发明的一个实施例中，所述发射单元包括三轴线圈，通过所述三轴线圈发射所述磁信号。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述发射模块还包括:定位信号生成单元，该定位信号生成单元所生成的定位信号由功率放大器放大后，与所述放大后的模拟电信号一起由所述发射单元变换为磁信号并发射。
[0013]在本发明的一个实施例中，在所述接收模块还包括:定位解算单元，用于从放大后的所述模拟电信号中提取定位信号，根据所述定位信号获得发射方通信定位一体化装置的位置参数和姿态参数，并根据所述位置参数和所述姿态参数确定所述发射方通信定位一体化装置的位置。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述接收模块还包括:信号分离单元，用于根据所述定位信号分离所述模拟电信号，以将接收到的所述模拟信号还原为发射端三个线圈分别发射的信号。
[0015]在本发明的一个实施例中，所述位置参数和所姿态参数通过如下公式得到，所述公式为，
【权利要求】
1.一种通信定位一体化装置，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收磁信号，并将所述磁信号转换为通信数据和定位信息；以及发射模块，用于将通信数据和所述定位信号转换为磁信号，并发送所述磁信号以与其他通信定位一体化装置进行通信和定位。
2.如权利要求1所述的通信定位一体化装置，其特征在于，所述接收模块具体包括: 接收单元，用于接收所述磁信号并转换为模拟电信号； 放大器，用于对所述模拟电信号进行放大； 模数转换器，用于对放大后的所述模拟电信号进行模数转换以得到数字信号；以及 解调单元，用于将转换后的数字信号解调为通信数据和所述定位信息。
3.如权利要求1所述的通信定位一体化装置，其特征在于，所述发射模块具体包括: 调制单元，用于将所述通信数据和所述定位信号调制为数字信号； 数模转换器，用于对所述数字信号进行数模转换以得到模拟电信号；以及 功率放大器，用于将所述模拟电信号进行放大；以及 发射单元，用于将所述放大后的模拟电信号变换为磁信号并发射。
4.如权利要求2所述的通信定位一体化装置，其特征在于，所述接收单元包括三轴线圈，通过所述三轴线圈接收所述磁信号。
5.如权利要求3所述的通信定位一体化装置，其特征在于，所述发射单元包括三轴线圈，通过所述三轴线圈发射所述磁信号。
6.如权利要求3所述的通信定位一体化装置，其特征在于，所述发射模块还包括: 定位信号生成单元，该定位信号生成单元所生成的定位信号由功率放大器放大后，与所述放大后的模拟电信号一起由所述发射单元变换为磁信号并发射。
7.如权利要求2所述的通信定位一体化装置，其特征在于，在所述接收模块还包括: 定位解算单元，用于从放大后的所述模拟电信号中提取定位信号，根据所述定位信号获得发射方通信定位一体化装置的位置参数和姿态参数，并根据所述位置参数和所述姿态参数确定所述发射方通信定位一体化终端的位置。
8.如权利要求2所述的通信定位一体化装置，其特征在于，所述接收模块还包括: 信号分离单元，用于根据所述定位信号分离所述模拟电信号，以将接收到的所述模拟信号还原为发射端三个线圈分别发射的信号。
9.如权利要求7所述的通信定位一体化装置，其特征在于，所述位置参数和所姿态参数通过如下公式得到，所述公式为，
其中，[BxByBJ表示所述发射方通信定位一体化装置的三轴线圈发射信号时的磁场分布，[Bx，By，Bz，]为所述接收模块在X’ f z’坐标系所接收到的磁场分布，X，y, z为所述位置参数，(ο.ξ-φ为所述姿态参数。
【文档编号】H04B1/38GK104202063SQ201410400323
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】张超, 张亚欣 申请人:清华大学