一种超声定位信号的多普勒频偏估算系统、方法和装置.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CN112394325A(43)申请公布日2021.02.23(21)申请号201910758469.4(22)申请日2019.08.16(71)申请人苏州触达信息技术有限公司地址215000江苏省苏州市工业园区星湖街328号创意产业园6栋801室(72)发明人向玮晨刘广松(74)专利代理机构苏州诚逸知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32313代理人曹孝陈(51)Int.Cl.G01S5/24(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图7页(54)发明名称一种超声定位信号的多普勒频偏估算系统、方法和装置(57)摘要本发明提出了一种超声定位信号的多普勒频偏估算系统、方法和装置。方法包括：接收超声发射单元发射的主超声定位信号、次超声定位信号和频率校准信号；以锁相环方式计算频率校准信号的多普勒频偏；基于第一中心频率、第二中心频率和频率校准信号的多普勒频偏，计算主超声定位信号和次超声定位信号的多普勒频偏，其中主超声定位信号的多普勒频偏与次超声定位信号的多普勒频偏相等。基于频率校准信号实现针对主超声定位信号和次超声定位信号的频偏补正，可以节约成本。CN112394325ACN112394325A权利要求书1/2页1.一种超声定位信号的多普勒频偏估算系统，其特征在于，包括：超声发射单元，包括主发射模块、次发射模块和控制器；其中主发射模块包括主超声发射器和频率校准信号发射器；次发射模块包括至少三个次超声发射器；主超声发射器布置于所述至少三个次超声发射器的几何中心，频率校准信号发射器布置在所述主超声发射器的周边；主超声发射器用于发射主超声定位信号；频率校准信号发射器用于发射频率校准信号；次超声发射器用于发射次超声定位信号；控制器用于控制主超声发射器、频率校准信号发射器和次超声发射器按预设频率同时发射；其中主超声定位信号和次超声定位信号被调制到具有第一中心频率的第一载波上；频率校准信号被调制到具有第二中心频率的第二载波上，第二中心频率大于第一中心频率，第一载波与第二载波不重叠，所述频率校准信号为窄带信号；智能终端，用于接收超声发射单元发射的主超声定位信号、次超声定位信号和频率校准信号，以锁相环方式计算频率校准信号的多普勒频偏，基于第一中心频率、第二中心频率和频率校准信号的多普勒频偏，计算主超声定位信号和次超声定位信号的多普勒频偏，其中主超声定位信号的多普勒频偏与次超声定位信号的多普勒频偏相等。2.根据权利要求1所述的超声定位信号的多普勒频偏估算系统，其特征在于，所述超声发射单元的数目为4，且所述4个超声发射单元的布置点构成正方形。3.根据权利要求1所述的超声定位信号的多普勒频偏估算系统，其特征在于，智能终端，用于对从各个超声发射单元接收到频率校准信号的强度进行比较，基于比较结果确定执行下列定位策略中的一个：一个超声发射单元所发射的频率校准信号的强度显著强于其它超声发射单元所发射的频率校准信号的强度的第一定位策略；至少两个超声发射单元发射强频率校准信号的第二定位策略；至少两个超声发射单元所发射的弱频率校准信号相互糅合的第三定位策略。4.根据权利要求3所述的超声定位信号的多普勒频偏估算系统，其特征在于，智能终端，用于：当一个超声发射单元所发射的频率校准信号的幅值与除所述超声发射单元之外的超声发射单元所发射的频率校准信号的幅值的差值都大于预定的第一门限值时，确定执行第一定位策略；或当两个超声发射单元所发射的频率校准信号的幅值都大于预定的第二门限值且所述两个超声发射单元发射的频率校准信号的差值小于预定的第三门限值时，确定执行第二定位策略；当每个超声发射单元所发射的频率校准信号的幅值都小于预定的第四门限时，或任意两个超声发射单元所发射的频率校准信号的幅值的差值都小于预定的第五门限值时，确定执行第三定位策略。5.根据权利要求1-4中任一项所述的超声定位信号的多普勒频偏估算系统，其特征在于，智能终端，用于基于主超声定位信号和次超声定位信号的多普勒频偏，对主超声定位信号和次超声定位信号进行频偏补正，并基于频偏补正后的主超声定位信号和频偏补正后的次超声定位信号计算所述智能终端的坐标。6.一种超声定位信号的多普勒频偏估算方法，其特征在于，适用于对超声发射单元发2CN112394325A权利要求书2/2页射的超声定位信号进行多普勒频偏估算，所述超声发射单元包括主发射模块、次发射模块和控制器；其中主发射模块包括主超声发射器和频率校准信号发射器；次发射模块包括至少三个次超声发射器；主超声发射器布置于所述至少三个次超声发射器的几何中心，频率校准信号发射器布置在所述主超声发射器的周边；主超声发射器用于发射主超声定位信号；频率校准信号发射器用于发射频率校准信号；次超声发射器用于发射次超声定位信号；控