專利名稱：一種無線射頻定位方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種無線射頻定位方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對(duì)定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，例如機(jī)場(chǎng)大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場(chǎng)、礦井等環(huán)境中，常常需要確定移動(dòng)終端或其持有者、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。但是受定位時(shí)間、 定位精度以及復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境等條件的限制，目前還無法很好地利用比較完善的定位技術(shù)。目前常用的室內(nèi)無線定位技術(shù)有
(1)室內(nèi)GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))定位技術(shù)GPS是目前應(yīng)用最為廣泛的定位技術(shù)，利用GPS進(jìn)行定位的優(yōu)勢(shì)是衛(wèi)星有效覆蓋范圍大，且定位導(dǎo)航信號(hào)免費(fèi)。缺點(diǎn)是定位信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱，不能穿透建筑物，而且定位器終端的成本較高。(2)紅外線室內(nèi)定位技術(shù)紅外線只適合短距離傳播，而且容易被熒光燈或者房間內(nèi)的燈光干擾，在定位精度上有局限性。(3)超聲波定位技術(shù)整體定位精度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但超聲波受多徑效應(yīng)和非視距傳播影響很大，同時(shí)需要大量的底層硬件設(shè)施投資，成本太高。(3)藍(lán)牙定位技術(shù)該技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備體積小、易于集成在PDA (Personal Digital Assistant，個(gè)人數(shù)字助理)、PC以及手機(jī)中，因此很容易推廣普及。其不足在于藍(lán)牙器件和設(shè)備的價(jià)格比較昂貴，而且對(duì)于復(fù)雜的空間環(huán)境，藍(lán)牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號(hào)干擾大。綜上所述，現(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)存在成本高、定位精度低或者穩(wěn)定性差等缺陷，因此如何找到一種適于普及推廣的成本低、定位精度高并且具有較好穩(wěn)定性的室內(nèi)定位技術(shù)成為當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無線射頻定位方法及系統(tǒng)，能夠應(yīng)用于室內(nèi)定位，克服了室內(nèi)定位成本高、定位精度低以及穩(wěn)定性差等缺陷，適于普及推廣。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種無線射頻定位方法，應(yīng)用于室內(nèi)定位， 在待測(cè)距離兩端之間無障礙物的情況下，利用射頻信號(hào)接收裝置在待測(cè)距離的一端接收位于待測(cè)距離另一端的射頻信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的射頻信號(hào)，根據(jù)射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取待測(cè)距離的值，所述射頻信號(hào)的損耗功率等于射頻信號(hào)的發(fā)射功率與接收功率之差。進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系由下式表示
其中，F(xiàn)SPL(dB)為射頻信號(hào)在自由空間的損耗，d為射頻信號(hào)在自由空間的傳播距離，f為射頻信號(hào)的頻率。進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述射頻信號(hào)的頻率為2. 4GHz。進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)，所述射頻信號(hào)接收裝置為裝有 RFID-SIM卡的移動(dòng)終端。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提出了一種無線射頻定位系統(tǒng)，應(yīng)用于室內(nèi)定位， 包括
位于待測(cè)距離一端的射頻信號(hào)發(fā)射裝置，用于發(fā)射設(shè)定功率的射頻信號(hào)；和位于待測(cè)距離另一端的射頻信號(hào)接收裝置，用于接收射頻信號(hào)，并根據(jù)射頻信號(hào)的接收功率與發(fā)射功率之差得到射頻信號(hào)的損耗功率，以及根據(jù)該損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取待測(cè)距離的值。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系由下式表示
其中，F(xiàn)SPL(dB)為射頻信號(hào)在自由空間的損耗，d為射頻信號(hào)在自由空間的傳播距離，f為射頻信號(hào)的頻率。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述射頻信號(hào)的頻率為2. 4GHz。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述射頻信號(hào)接收裝置為裝有 RFID-SIM卡的移動(dòng)終端。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還可具有以下特點(diǎn)，所述射頻信號(hào)發(fā)射裝置包括順次相連的中央處理器、射頻識(shí)別模塊、射頻收發(fā)電路和射頻收發(fā)天線。本發(fā)明提供的無線射頻定位方法及系統(tǒng)，能夠應(yīng)用于室內(nèi)定位，且成本低、定位精度高并具有較好穩(wěn)定性，適于普及推廣。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中無線射頻定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2為圖1中射頻信號(hào)收發(fā)器300的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的主要構(gòu)思是，利用射頻信號(hào)接收裝置在待測(cè)距離的一端接收位于待測(cè)距離另一端的射頻信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的射頻信號(hào)，根據(jù)射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取待測(cè)距離的值，從而達(dá)到室內(nèi)定位的目的。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。下面以圖1所示的由射頻信號(hào)收發(fā)器300與裝有RFID-SIM卡的手機(jī)400組成的無線射頻定位系統(tǒng)為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，其中，射頻信號(hào)收發(fā)器為射頻信號(hào)發(fā)射裝置，裝有RFID-SIM卡的手機(jī)為射頻信號(hào)接收裝置。圖1中，射頻信號(hào)收發(fā)器300與裝有 RFID-SIM卡的手機(jī)400之間通過射頻通道相連。射頻信號(hào)收發(fā)器300通過射頻通道發(fā)送一定功率的射頻信號(hào)，裝有RFID-SIM卡的手機(jī)400接收到該射頻信號(hào)之后，通過功率衰減來算出射頻信號(hào)收發(fā)器300與裝有RFID-SIM卡的手機(jī)400之間之間的距離。
射頻信號(hào)從射頻信號(hào)收發(fā)器發(fā)送之后，在自由空間內(nèi)傳播會(huì)有一定的空間損耗， 當(dāng)裝有RFID-SIM卡的手機(jī)接收到該射頻信號(hào)之后，該信號(hào)功率會(huì)相應(yīng)變小，那么損耗的功率即可通過發(fā)送功率與接收功率之差得到，根據(jù)射頻信號(hào)在自由空間的損耗公式
權(quán)利要求
1.一種無線射頻定位方法，應(yīng)用于室內(nèi)定位，其特征在于，在待測(cè)距離兩端之間無障礙物的情況下，利用射頻信號(hào)接收裝置在待測(cè)距離的一端接收位于待測(cè)距離另一端的射頻信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的射頻信號(hào)，根據(jù)射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取待測(cè)距離的值，所述射頻信號(hào)的損耗功率等于射頻信號(hào)的發(fā)射功率與接收功率之差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線射頻定位方法，其特征在于，所述射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系由下式表示FSPL(dB) = 20 Iogic.⑷-20 JOg10(0 - 147,55其中，F(xiàn)SPL(dB)為射頻信號(hào)在自由空間的損耗，d為射頻信號(hào)在自由空間的傳播距離，f為射頻信號(hào)的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線射頻定位方法，其特征在于，所述射頻信號(hào)的頻率為 2. 4GHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線射頻定位方法，其特征在于，所述射頻信號(hào)接收裝置為裝有RFID-SIM卡的移動(dòng)終端。
5.一種無線射頻定位系統(tǒng)，應(yīng)用于室內(nèi)定位，其特征在于，包括位于待測(cè)距離一端的射頻信號(hào)發(fā)射裝置，用于發(fā)射設(shè)定功率的射頻信號(hào)；和位于待測(cè)距離另一端的射頻信號(hào)接收裝置，用于接收射頻信號(hào)，并根據(jù)射頻信號(hào)的接收功率與發(fā)射功率之差得到射頻信號(hào)的損耗功率，以及根據(jù)該損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取待測(cè)距離的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線射頻定位系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系由下式表示FSPL(dB) 20 Iog10(d) - 20 Ioglt(f) — 147,55其中，F(xiàn)SPL(dB)為射頻信號(hào)在自由空間的損耗，d為射頻信號(hào)在自由空間的傳播距離，f為射頻信號(hào)的頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線射頻定位系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻信號(hào)的頻率為 2. 4GHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線射頻定位系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻信號(hào)接收裝置為裝有RFID-SIM卡的移動(dòng)終端。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線射頻定位系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻信號(hào)發(fā)射裝置包括順次相連的中央處理器、射頻識(shí)別模塊、射頻收發(fā)電路和射頻收發(fā)天線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線射頻定位方法及系統(tǒng)，應(yīng)用于室內(nèi)定位,在待測(cè)距離兩端之間無障礙物的情況下，利用射頻信號(hào)接收裝置在待測(cè)距離的一端接收位于待測(cè)距離另一端的射頻信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射的射頻信號(hào),根據(jù)射頻信號(hào)的損耗功率與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲取待測(cè)距離的值,所述射頻信號(hào)的損耗功率等于射頻信號(hào)的發(fā)射功率與接收功率之差。本發(fā)明提供的無線射頻定位方法及系統(tǒng)，能夠應(yīng)用于室內(nèi)定位，且成本低、定位精度高并具有較好穩(wěn)定性，適于普及推廣。
文檔編號(hào)G01S11/06GK102540172SQ20101057694
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者張康, 明明 申請(qǐng)人:國民技術(shù)股份有限公司