用于三维空间定位的无线射频接收电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于三维空间定位的无线射频接收电路，包括接收天线、数字化电路和三路相互并联的处理电路，处理电路的输入端与同个接收天线连接，处理电路的输出端与数字化电路连接，每路处理电路均包括谐振电路和减法电路，接收天线与谐振电路连接，减法电路的输出端与数字化电路连接。采用了该结构的用于三维空间定位的无线射频接收电路，利用一个接收设备安装在空间的一个点上，接收移动电子标签的信号，通过硬件电路计算获得电子标签发射点的三维距离数据，从而实现三维的无线定位，仅需采用一个接收天线，谐波分离电路采用简单的电容电感，三路并联电路中的谐波电路模块和减法电路均相同，电路简单，使用方便。
【专利说明】用于三维空间定位的无线射频接收电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线射频通信【技术领域】，具体是指一种用于三维空间定位的无线射频接收电路，该电路专用于三维空间无线定位。
【背景技术】
[0002]目前人员定位和物品定位大都基于无线射频定位技术，先给人员或物品安装上电子标签，该电子标签内置无线发射功能，然后在空间固定位置安装无线信号接收设备，电子标签发射出来的无线信号由接收设备接收到，通过判断信号强度和接收设备的物理位置，经过定位算法的计算后得出电子标签所在位置，从而获得人员或物品的具体位置。这种定位方式目前常用的算法有区域定位，直线定位，平面定位。区域定位是最简单，也是最可靠的定位技术，只要电子标签发射的信号被接收设备接收到，定位此电子标签位于接收设备的信号覆盖的区域中，这种方式定位距离的精度较差。直线定位应用于狭窄长条区域中，在长条区域的两端安装接收设备，人员携带电子标签在此长条区域移动，两端的接收设备接收到信号强度有所变化，通过对此变化的数值的计算可以获得电子标签的具体位置，但这种定位方式应用范围狭窄。平面定位就是目前应用最广的三点定位方式，利用多个接收设备获得的电子标签所发射的信号强度的不同，通过计算获取电子标签的位置，这种方式受干扰较严重，在实际应用中有一定限制性。以上几种定位方式都是基于两维平面空间的，如果人员或物品处于上下的位置，将无法区分，系统会识别出位置处于同一地点。而三维无线定位技术目前几乎是空白，大量使用的技术还都是基于两维的，把多个两维的无线技术集合在一起来实现三维的定位。就是把一个三维立体分割成多个平面，在各个平面上安装两维的无线定位设备，从而实现三维的定位，多个定位设备中接收设备之间的组网通信以及唯一性的判别，都会由于系统的复杂而提升难度，这样的定位技术带来了系统的复杂性，以及工程施工的难度。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种用于三维空间定位的无线射频接收电路，利用一个接收设备安装在空间的一个点上，接收移动电子标签的信号，通过硬件电路计算获得电子标签发射点的三维距离数据，从而实现三维的无线定位。
[0004]为实现上述的目的，本实用新型的用于三维空间定位的无线射频接收电路采用以下技术方案:
[0005]该用于三维空间定位的无线射频接收电路，其主要特点是，包括接收天线、数字化电路和三路相互并联的处理电路，所述的处理电路的输入端与所述的接收天线连接，所述的处理电路的输出端与数字化电路连接，每路所述的处理电路均包括谐振电路和减法电路，所述的接收天线与所述的谐振电路连接，所述的减法电路的输出端与所述的数字化电路连接。
[0006]该用于三维空间定位的无线射频接收电路中每路所述的处理电路中的谐振电路均为相同的谐振电路。
[0007]该用于三维空间定位的无线射频接收电路中每路所述的处理电路中的减法电路均为相同的减法电路。
[0008]该用于三维空间定位的无线射频接收电路中数字化电路包括三个模数转换器，所述的模数转换器均与数字接口连接。
[0009]该用于三维空间定位的无线射频接收电路中接收天线为全向天线；或者，所述的接收天线为定向天线。
[0010]采用了该结构的用于三维空间定位的无线射频接收电路，利用一个接收设备安装在空间的一个点上，接收移动电子标签的信号，通过硬件电路计算获得电子标签发射点的三维距离数据，从而实现三维的无线定位，仅需采用一个接收天线，谐波分离电路采用简单的电容电感，三路并联电路中的谐波电路模块和减法电路均相同，电路简单，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的无线射频接收电路框图。
[0012]图2为图1中谐振电路内部实际电路图。
[0013]图3为图1中减法电路内部实际电路图。
[0014]图4为图1中数字化电路内部电路框图。
【具体实施方式】
[0015]为了能更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
[0016]该用于三维空间定位的无线射频接收电路，包括接收天线1、数字化电路和三路相互并联的处理电路，处理电路的输入端与同个接收天线I连接，处理电路的输出端与数字化电路4连接，每路处理电路均包括谐振电路2和减法电路3，接收天线I与谐振电路2连接，减法电路3的输出端与数字化电路4连接。
[0017]每路处理电路中的谐振电路2均为相同的谐振电路。
[0018]每路处理电路中的减法电路3均为相同的减法电路。
[0019]数字化电路4包括三个模数转换器，模数转换器均与数字接口连接。
[0020]接收天线I根据定位需求而定，由无线覆盖区域来决定天线的形状，例如接收设备安放在定位空间的中间，则天线必须使用全向天线；如果接收设备安放在定位空间的角落，则天线可以使用定向天线。
[0021]对于人员定位的实例来说，移动的人员随身携带电子标签，该电子标签定时发送无线射频信号；信号接收装置安装的被定位空间的角落上，利用定向天线覆盖被定位空间，信号接收装置接收到电子标签发送的无线射频信号后，首先由本实用新型的接收天线感应至IJ，然后传输给谐振电路，根据谐振电路中不同取值的电阻电容电感，分离出主频，两次谐波，三次谐波，三种不同的谐波信号分别传输给减法电路，同接收到的信号进行硬件的减法操作，获得所需要的相对强度的波形，利用本实用新型输出数字化后的数据，利用计算机进行后期分析处理后移动人员就能够被定位，获得所处的三维空间地址。
[0022]采用了该结构的用于三维空间定位的无线射频接收电路，利用一个接收设备安装在空间的一个点上，接收移动电子标签的信号，通过硬件电路计算获得电子标签发射点的三维距离数据，从而实现三维的无线定位，仅需采用一个接收天线，谐波分离电路采用简单的电容电感，三路并联电路中的谐波电路模块和减法电路均相同，电路简单，使用方便。
[0023]在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
【权利要求】
1.一种用于三维空间定位的无线射频接收电路，其特征在于，包括接收天线、数字化电路和三路相互并联的处理电路，所述的处理电路的输入端与所述的接收天线连接，所述的处理电路的输出端与数字化电路连接，每路所述的处理电路均包括谐振电路和减法电路，所述的接收天线与所述的谐振电路连接，所述的减法电路的输出端与所述的数字化电路连接。
2.根据权利要求1所述的用于三维空间定位的无线射频接收电路，其特征在于，每路所述的处理电路中的谐振电路均为相同的谐振电路。
3.根据权利要求1所述的用于三维空间定位的无线射频接收电路，其特征在于，每路所述的处理电路中的减法电路均为相同的减法电路。
4.根据权利要求1所述的用于三维空间定位的无线射频接收电路，其特征在于，所述的数字化电路包括三个模数转换器，所述的模数转换器均与数字接口连接。
5.根据权利要求1所述的用于三维空间定位的无线射频接收电路，其特征在于，所述的接收天线为全向天线；或者，所述的接收天线为定向天线。
【文档编号】H04B1/16GK204013505SQ201420212125
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】侯强, 吴文山 申请人:公安部第三研究所