专利名称：基于射频信号飞行时间测量的定位装置的主机与手持装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于2. 4Ghz射频信号飞行时间测量的定位装置。
背景技术：
现有的机器人定位方法一般采用三角定位，如下图1所示。因为基准边L3为定长，只要能确定Li、L2的长度，就能准确计算出机器人相对于 所要定位目标的距离D和朝向角θ。机器人三角定位技术中的关键点是精确的测量Ll和L2的长度。目前的测量方法 有基于超声波信号的飞行时间，测量超声波从A到C以及从B到C飞行所要经过的时间，再 乘以超声波在空气中的传播速度(340m/s)，即可计算出Ll和L2的长度。该技术由于超声 波信号的局限性，例如无法穿透人体、墙等一些物体，在应用场合有着很大的限制，应用时， 点A、B和点C之间必须空旷无遮挡，才能进行准确定位。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于2. 4Ghz射频信号飞行时间测量的定位装置，解决 现有技术采用超声波信号无法穿透人体、墙等障碍物的问题。本发明的目的是通过以下技术方案来实现基于2. 4Ghz射频信号飞行时间测量的定位装置主机，包括发射芯片、CPU、接收 芯片和时间测量芯片TDC-GP2，所述发射芯片通过射频开关、耦合器、滤波器与发射天线连 接，由发射芯片发出的信号由滤波器传送给时间测量芯片；所述接收芯片经过耦合器、滤波 器与接收天线连接，所述接收天线的信号经过耦合器后由变频滤波模块传送给时间测量芯 片，并与发射信号做比较；所述时间测量芯片与CPU连接。与所述主机配合使用的手持装置，包括发射天线、接收天线和CPU，所述接收天线 接收的信号先后经过滤波器、器放大、混频变、滤波器、放大器、混频器、滤波器、放大器、滤 波器后到发射天线，两个混频器之间通过锁相回路PLL连接，并由锁相回路连接到CPU处理。无线射频信号有着很强的可穿透性，且是广泛应用的一个标准射频频段。本专利针对现有技术的缺点，使用了 TDC-GP2时间测量芯片，来测量2. 4Ghz射频信号的飞行时间，乘以电波信号在空气中的传播速度(299792458m/s)，可以得到距离数据。 由于采用射频信号，可以穿透障碍物，使用起来比传统的超声波信号更为方便。
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。图1是三角定位的检测示意图；图2是基于2. 4Ghz射频信号飞行时间测量的定位装置主机的结构示意图；图3是手持装置的结构示意具体实施例方式如图1-3所示，基于2. 4Ghz射频信号飞行时间测量的定位装置主机，包括发射芯片、CPU、接收芯片和时间测量芯片TDC-GP2，所述发射芯片通过射频开关、耦合器、滤波器与 发射天线连接，由发射芯片发出的信号由滤波器传送给时间测量芯片；所述接收芯片经过 耦合器、滤波器与接收天线连接，所述接收天线的信号经过耦合器后由变频滤波模块传送 给时间测量芯片，并与发射信号做比较；所述时间测量芯片与CPU连接。对应所述主机的手持装置，包括发射天线、接收天线和CPU，所述接收天线接收的 信号先后经过滤波器、器放大、混频变、滤波器、放大器、混频器、滤波器、放大器、滤波器后 到发射天线，两个混频器之间通过锁相回路PLL连接，并由锁相回路连接到CPU处理。2. 4Ghz无线射频信号有着很强的可穿透性，且是广泛应用的一个标准射频频段。 本专利针对现有技术的缺点，使用了 TDC-GP2时间测量芯片，来2. 4Ghz射频信号在A、C和 B、C之间的飞行时间，乘以电波信号在空气中的传播速度(299792458m/s)，即可计算出Ll 和L2的长度。
权利要求
基于射频信号飞行时间测量的定位装置主机，包括发射芯片、CPU、接收芯片和时间测量芯片，其特征在于，所述发射芯片通过射频开关、耦合器、滤波器与发射天线连接，由发射芯片发出的信号由滤波器传送给时间测量芯片；所述接收芯片经过耦合器、滤波器与接收天线连接，所述接收天线的信号经过耦合器后由变频滤波模块传送给时间测量芯片，并与发射信号做比较；所述时间测量芯片与CPU连接。
2.一种与权利要求1所述基于射频信号飞行时间测量的定位装置主机配合使用的手 持装置，包括发射天线、接收天线和CPU，其特征在于，所述接收天线接收的信号先后经过滤 波器、器放大、混频变、滤波器、放大器、混频器、滤波器、放大器、滤波器后到发射天线，两个 混频器之间通过锁相回路PLL连接，并由锁相回路连接到CPU处理。
全文摘要
基于射频信号飞行时间测量的定位装置主机，包括发射芯片、CPU、接收芯片和时间测量芯片，所述发射芯片通过射频开关、耦合器、滤波器与发射天线连接，由发射芯片发出的信号由滤波器传送给时间测量芯片；所述接收芯片经过耦合器、滤波器与接收天线连接，所述接收天线的信号经过耦合器后由变频滤波模块传送给时间测量芯片，并与发射信号做比较；所述时间测量芯片与CPU连接。无线射频信号有着很强的可穿透性，且是广泛应用的一个标准射频频段。本发明针对现有技术的缺点，使用了时间测量芯片，来测量射频信号的飞行时间，乘以电波信号在空气中的传播速度，可以得到距离数据。由于采用射频信号，可以穿透障碍物，使用起来比传统的超声波信号更为方便。
文档编号G01S5/02GK101819268SQ20101017597
公开日2010年9月1日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者卫健将 申请人:无锡鑫立奥机电有限公司