[发明专利]一种基于UWB通信的定位电路、定位系统及定位方法

说明书

一种基于UWB通信的定位电路、定位系统及定位方法，包括封装于一个基站的射频通信模块、第一超宽带模块、开关切换模块、第二超宽带模块以及主控模块，射频模块包括第一天线单元和多个第二天线单元，多个第二天线单元等间距分布于以第一天线单元为圆心的圆周上，根据第一天线单元接收到的射频信号，输出第一超宽带通信信号；并根据控制信号依序控制多个第二天线单元所在的供电支路进行导通或关断，并当供电支路导通时，则根据射频信号输出一路驱动信号；接着根据多个第二天线单元对应的供电支路输出的驱动信号，对应输出多路第二超宽带通信信号；最后根据第一超宽带通信信号和多路第二超宽带通信信号，获取待测试设备在预设坐标系下的位置。

技术领域

本申请属于定位技术领域，尤其涉及一种基于UWB(超宽带)通信的定位电路、基于UWB通信的定位系统及基于UWB通信的定位方法。

背景技术

作为GPS定位的最后一公里，室内无线定位的应用市场随着GPS定位的广泛应用也越来越广阔。目前，定位技术主要有蓝牙RSSI(参考信号强度)定位、蓝牙AOA/AOD(到达角/发射角)定位、WIFI定位、LBS(移动位置服务)和UWB(超宽带)定位。其中UWB定位以其厘米级精度，位列室内定位精度之首。

现有UWB定位通常采用TOA(到达时间)或者TDOA(到达时间差)方案。其中，TOA至少需要3个基站(每个基站包括一个UWB模组)，TDOA至少需要4个基站才能实现空间三维坐标定位，这就无形中增加了定位的成本。

因此，现有的空间三维坐标定位技术存在着需要多个基站才能实现，增加了定位成本的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于UWB通信的定位电路、基于UWB通信的定位系统及基于UWB通信的定位方法，旨在解决现有的空间三维坐标定位技术存在着需要多个基站才能实现，增加了定位成本的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种基于UWB通信的定位电路，包括：

射频通信模块，用于发射和接收射频信号，所述射频通信模块包括第一天线单元和多个第二天线单元，多个所述第二天线单元等间距分布于以所述第一天线单元为圆心的圆周上；

第一超宽带模块，与所述第一天线单元连接，用于根据所述第一天线单元接收到的所述射频信号，输出第一超宽带通信信号；

开关切换模块，与多个所述第二天线单元连接，用于根据控制信号依序控制多个所述第二天线单元所在的供电支路进行导通或关断，并当所述供电支路导通时，则根据所述射频信号输出一路驱动信号；

第二超宽带模块，与所述开关切换模块连接，用于根据多个所述第二天线单元对应的供电支路输出的所述驱动信号，对应输出多路第二超宽带通信信号；以及

主控模块，用于生成所述控制信号，并根据所述第一超宽带通信信号和多路所述第二超宽带通信信号，获取待测试设备在预设坐标系下的位置；

其中，所述射频通信模块、所述第一超宽带模块、所述开关切换模块、所述第二超宽带模块以及主控模块封装于一个基站。

在其中的一个实施例中，所述开关切换模块包括单刀8掷开关。

在其中的一个实施例中，所述第一天线单元和多个所述第二天线单元集成于PCB板上。

在其中的一个实施例中，多个所述第二天线单元等间距分布于以所述第一天线单元为圆心，半径为40毫米的圆周上。

在其中的一个实施例中，多个所述第二天线单元包括8个天线单元。

在其中的一个实施例中，所述第一超宽带模块和所述第二超宽带模块均包括超宽带定位芯片。

在其中的一个实施例中，还包括：