一种基于无线载波通信技术的测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于无线载波通信技术的测距装置，包括壳体，所述壳体上设有参数设置输入按键、与外接设备进行通信连接的通信接口、与电源电连接的电源接口和天线端口，所述壳体内设有处理器、ID寄存器和无线信号收发器，所述处理器的输入端分别与参数设置输入按键、ID寄存器和无线信号收发器的输出端连接，所述处理器的输出端分别与ID寄存器和无线信号收发器的输入端连接，所述无线信号收发器通过天线端口与天线电连接。本发明专利技术可以用于碰撞规避、实时定位跟踪、定位危险环境中的人员、关键设施保护，可为车辆运行跟踪、导航定位，提供实时距离和传感器数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测距装置
，尤其涉及一种基于无线载波通信技术的测距装置。
技术介绍
激光测距仪一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。激光测距仪是通过激光做为主要工作物质来进行工作，其中，1064纳米波长的激光对眼睛的伤害可能将是永久性的。而且这种测距装置不具备通信功能，不能进行相互之间的通信联络，不能实现有遮挡环境的测距，无法实现适应各种环境应用的个性化定制跟踪和通信网络系统架构，并提供精确的测距与定位服务。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于无线载波通信技术的测距装置。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于无线载波通信技术的测距装置，包括壳体，所述壳体上设有参数设置输入按键、与外接设备进行通信连接的通信接口、与电源电连接的电源接口和天线端口，所述壳体内设有处理器、ID寄存器和无线信号收发器，所述处理器的输入端分别与参数设置输入按键、ID寄存器和无线信号收发器的输出端连接，所述处理器的输出端分别与ID寄存器和无线信号收发器的输入端连接，所述无线信号收发器通过天线端口与天线电连接。优选的，所述ID寄存器为非易失性存储器。r>优选的，所述无线信号收发器发射的信号为纳秒级非正弦波窄脉冲。优选的，所述通信接口为串行通信或USB接口。本专利技术中，利用纳秒级窄脉冲发射无线信号，通过加强信号强度调制，可达到长距离、高速度的无线通信，时域频分模式采用有别于传统的窄带和宽带技术模式，它的频带更宽，采用双向测距法，从发送端到接收端两点间往返时间可以用来计算这两个节点间的距离，根据多个装置之间的相互距离信息计算出装置之间的相对位置，以提高点对点的测量精度，对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的定位精度，每一个装置都在其非易失性存储器中设置有一个唯一的节点识别号，这台装置可以自动对任何它所收到的测距请求进行响应，实现装置间多对一的测距和定位功能，可以用于碰撞规避、实时定位跟踪、定位危险环境中的人员、关键设施保护等，可为车辆运行跟踪、导航定位，提供实时距离和传感器数据。附图说明图1为本专利技术提出的一种基于无线载波通信技术的测距装置的结构示意图；图2为本专利技术提出的一种基于无线载波通信技术的测距装置的系统示意图；图3为本专利技术多个装置之间的映射关系示意图；图4为本专利技术提双向测距的示意图；图5为本专利技术飞行时间精确测距的示意图。图中：1壳体、2参数设置输入按键、3通信接口、4电源接口、5天线端口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-2，一种基于无线载波通信技术的测距装置，包括壳体1，壳体1上设有参数设置输入按键2、与外接设备进行通信连接的通信接口3、与电源电连接的电源接口4和天线端口5，壳体1内设有处理器、ID寄存器和无线信号收发器，处理器的输入端分别与参数设置输入按键2、ID寄存器和无线信号收发器的输出端连接，处理器的输出端分别与ID寄存器和无线信号收发器的输入端连接，无线信号收发器通过天线端口5与天线电连接。ID寄存器为非易失性存储器，无线信号收发器发射的信号为纳秒级非正弦波窄脉冲，通信接口3为串行通信或USB接口。利用纳秒级窄脉冲发射无线信号，通过加强信号强度调制，可达到长距离、高速度的无线通信，时域频分模式采用有别于传统的窄带和宽带技术模式，它的频带更宽，采用双向测距法，从发送端到接收端两点间往返时间可以用来计算这两个节点间的距离，根据多个装置之间的相互距离信息计算出装置之间的相对位置，以提高点对点的测量精度，对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的定位精度。参照图3，每一个装置都在其非易失性存储器中设置有一个唯一的节点识别号，这台装置可以自动对任何它所收到的测距请求进行响应，装置把接收到的所有数据，包括测距请求、测距响应、或者是其它信息数据汇报给主机或者其它微处理器设备，实现装置间多对一的测距和定位功能，装置的映射关系为3对1，即装置A、B、C只与G测距。可以用于碰撞规避、实时定位跟踪、定位危险环境中的人员、关键设施保护等，可为车辆运行跟踪、导航定位，提供实时距离和传感器数据。测距原理：本装置采用飞行时间精确测距，利用到达时间来计算距离。到达时间方法是利用发送端和接收端之间的传播时延来计算两点距离，电波的传播速度为光速c,假设信号从发送端到接收端的时间为t，则两者间的距离为ct。本装置采用双向测距法，以提高点对点的测量精度。从发送端到接收端两点间往返时间可以用来计算这两个节点间的距离,这种方法就是双向测距，如图4所示：图中，节点A在时刻发送含有时间标记信息的包给节点B,等节点B和此时间标记信息做好同步后,便会回送一个信号给节点A,以表示同步完成,节点A根据收到的信号来决定传播时间。节点A到B间的距离可以由下列公式计算得到：Tf=12[(T1-T0)-Tr]]]>DAB＝Tf×cDAB为节点A到节点B之间的距离。本装置所采用的技术模式具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的测距精度。工作模式：(1)双向飞行时间测距和通信根据多个装置之间的相互距离信息计算出装置之间的相对位置，可以根据自身的需要开发量身定做的跟踪和通信网络系统。(2)飞行时间精确测距如图5所示，装置A向装置B发送测距请求S，装置B通过发送一个测距响应S1来确认收到装置A的请求，装置A使用这个测距响应来精确测量装置A和装置B之间的射频脉冲双向飞行时间，然后根据这个信息计算两者之间的高精度距离。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线载波通信技术的测距装置，包括壳体，其特征在于，所述壳体上设有参数设置输入按键、与外接设备进行通信连接的通信接口、与电源电连接的电源接口和天线端口，所述壳体内设有处理器、ID寄存器和无线信号收发器，所述处理器的输入端分别与参数设置输入按键、ID寄存器和无线信号收发器的输出端连接，所述处理器的输出端分别与ID寄存器和无线信号收发器的输入端连接，所述无线信号收发器通过天线端口与天线电连接；处理器采用飞行时间精确测距，利用到达时间来计算距离；到达时间方法是利用发送端和接收端之间的传播时延来计算两点距离，电波的传播速度为光速c,假设信号从发送端到接收端的时间为t，则两者间的距离为ct；节点A在时刻发送含有时间标记信息的包给节点B,等节点B和此时间标记信息做好同步后,便会回送一个信号给节点A,以表示同步完成,节点A根据收到的信号来决定传播时间；节点A到B间的距离可以由下列公式计算得到：Tf=12[(T1-T0)-Tr]]]>DAB＝Tf×cDAB为节点A到节点B之间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线载波通信技术的测距装置，包括壳体，其特征
在于，所述壳体上设有参数设置输入按键、与外接设备进行通信连接
的通信接口、与电源电连接的电源接口和天线端口，所述壳体内设有
处理器、ID寄存器和无线信号收发器，所述处理器的输入端分别与
参数设置输入按键、ID寄存器和无线信号收发器的输出端连接，所
述处理器的输出端分别与ID寄存器和无线信号收发器的输入端连
接，所述无线信号收发器通过天线端口与天线电连接；
处理器采用飞行时间精确测距，利用到达时间来计算距离；到达
时间方法是利用发送端和接收端之间的传播时延来计算两点距离，电
波的传播速度为光速c,假设信号从发送端到接收端的时间为t，则两
者间的距离为ct；
节点A在时刻发送含有时间标记信息的包给...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭善文，杨吉钊，
申请(专利权)人：成都可益轨道技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51