多目标射频定位系统、定位方法及初始距离量测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112881980A(43)申请公布日2021.06.01(21)申请号202010690738.0(22)申请日2020.07.17(30)优先权数据1081437092019.11.29TW(71)申请人财团法人金属工业研究发展中心地址中国台湾高雄市(72)发明人安乃骏蔡修安陈硕卿(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人谷敬丽吴学锋(51)Int.Cl.G01S5/06(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图12页(54)发明名称多目标射频定位系统、定位方法及初始距离量测方法(57)摘要本发明提供了一种多目标射频定位系统、定位方法及初始距离量测方法，该多目标射频定位系统包含有多个收发器、至少一定位标签、一信号模组及一运算主机，该至少一定位标签设置于欲定位的目标物上，由收发器产生一发射信号及一发射信号电磁波；定位标签接收该发射信号电磁波并产生一调变信号电磁波；该收发器接收该调变信号电磁波并产生一调变信号；该信号模组中的处理单元将该调变信号藉由一识别信号解调变产生一接收信号，并将该接收信号与该发射信号混频得到一中频信号；一运算主机比对该中频信号与对应该中频信号的一初始中频信号得到一相位差，并根据相位差得知该定位标签与各该收发器的初始距离及距离变化量，藉此计算该定位标签的坐标位置。CN112881980ACN112881980A权利要求书1/3页1.一种多目标射频定位系统，其特征在于，包含有多个收发器、至少一定位标签、一信号模组及一运算主机，其中：各收发器包含：一发射电路，连接一发射天线，所述发射电路产生一发射信号，通过所述发射天线产生与所述发射信号相对应的一发射信号电磁波对外传输；以及一接收电路，连接一接收天线，所述接收电路通过所述接收天线截取所述至少一定位标签发出的一调变信号电磁波并产生一调变信号；所述至少一定位标签包含：至少一标签电路与对应连接所述标签电路的一标签天线，所述标签天线接收所述发射天线对外传输的所述发射信号电磁波，经所述标签电路加入对应所述标签天线的一识别码，所述标签天线产生所述调变信号电磁波向外传输；所述信号模组连接各收发器，且包含有：至少一处理单元，包含有一辨识电路及多个处理电路，所述处理电路的数目与所述收发器的总数一致，所述辨识电路提供对应所述标签天线的一识别信号给所述多个处理电路，供各所述处理电路对所述调变信号解调变得到一接收信号，各所述处理电路将所述发射信号与所述接收信号混频，产生一中频信号；一多工器，与所述至少一处理单元连接，接收所述至少一处理单元传输的所述中频信号并向外传输；以及一类比数位转换器，与所述多工器连接，藉由所述多工器简化信号传输的通道数，减少所述信号模组所需要的类比数位转换器的通道数量，所述类比数位转换器将所述多工器传输的所述中频信号转换为数字信号格式；所述运算主机连接所述类比数位转换器，将所述中频信号与对应所述中频信号的一初始中频信号相互比对得到一相位差，由所述相位差计算一距离变化量，并根据所述距离变化量进行初始距离量测、各所述收发器的坐标位置量测或是多目标射频定位。2.如权利要求1所述的多目标射频定位系统，其特征在于，所述多个收发器的多个发射电路，以分频多工、分时多工、分频分时多工三种方式中其中一种产生所述多个发射信号，在同时间发出的发射信号频率不会重叠。3.如权利要求1所述的多目标射频定位系统，其特征在于，所述至少一定位标签包含多个标签电路，各所述标签电路连接至对应的标签天线，所述标签天线的总数目与所述标签电路的数目相同；所述信号模组中的所述至少一处理单元的数目与所述标签天线的总数相同，每个处理单元负责处理所对应标签天线的调变信号。4.如权利要求1所述的多目标射频定位系统，其特征在于，所述至少一定位标签为多个定位标签；所述信号模组中的所述至少一处理单元的数目与所述标签天线的总数相同，每个处理单元负责处理所对应标签天线的调变信号。5.一种初始距离量测方法，其特征在于，包含有：A.计算至少一定位标签设置于多个相异且相对位置已知的坐标位置时，所述至少一定位标签中的一标签天线与设置于多个相异已知坐标位置的多个收发器的距离变化量，当所述至少一定位标签设置于各相对位置已知的坐标位置时，进行以下步骤：a1.各所述收发器中的一发射电路产生一发射信号，并通过与所述发射电路连接的一2CN112881980A权利要求书2/3页发射天线产生一发射信号电磁波向外传输；a2.所述至少一定位标签中的所述标签天线接收所述发射信号电射波，经过与所述标签天线连接的一标签电路加入与所述标签天线相对应的一识别码，所述标签天线产生一调变信号电磁波向外传输；a3.各所述收发器中的一接收天线接收所述调变信号电磁波，与