一种基于伪超声的室内定位装置

1.本实用新型涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种基于伪超声的室内定位装置。


背景技术：

2.基于声信号的室内定位技术的研究方兴未艾。依据声信号频率，我们可将基于声信号的室内定位技术梳理为三类：基于可闻声的、基于伪超声的以及基于超声的，其差异在于基于可闻声的室内定位技术主要通过频率在20hz
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15khz范围的声信号作为定位信号进行定位，该方式容易造成噪声干扰，基于超声的室内定位技术通常通过频率在30khz以上的声信号作为定位信号进行定位；该方式需要专门的超声播放设备，且信号容易受遮挡；基于伪超声的室内定位技术主要通过频率在15khz
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22khz范围的声信号作为定位信号进行定位其中，伪超声信号相较于可闻声信号，具有抗干扰性强、私密性强等优点，不会对人体的活动造成噪声干扰。如何提供一种结构简单定位精度好的伪超声定位的装置成为本领域研究的方向。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种基于伪超声的室内定位装置，采用tdoa定位算法，实现良好室内定位精度。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
5.一种基于伪超声的室内定位装置，包括基站端、时钟同步端和定位终端，所述基站端包括主控芯片、无线通信模块、带通滤波器、功率放大器和高音扬声器，无线通信模块与主控芯片输入引脚电连接，带通滤波器输入端与主控芯片的dac引脚电连接，带通滤波器输出端与功率放大器的输入端电连接，功率放大器的输出端与高音扬声器电连接，主控芯片通过无线通信模块接收到来自时钟同步端的发送定位信号的指令，通过dac引脚产生chirp调制定位信号，经过带通滤波器滤除调制带来其它频段的干扰信号，最后经过功率放大器放大输送到高音扬声器，高音扬声器发出伪超声波，定位终端根据其拾音器收到不同基站发出的伪超声波信号产生的时间差计算出定位终端的位置并将结果传输给用户。
6.进一步，所述定位终端通过蓝牙通信模块将信号传输给用户。
7.进一步，所述主控芯片采用stm32f103。
8.进一步，所述无线通信模块采用nrf24l01模块。
9.上述的基于伪超声的室内定位装置结构简单，容易组建能够实现在室内环境下可达到分米级定位精度且在成本方面相较其他定位系统具有明显优势。
附图说明
10.图1为本实用新型实施例的基于伪超声的室内定位装置的基站端结构框图。
具体实施方式
11.以下结合实施例对本实用新型进行进一步说明。
12.参见图1，一种基于伪超声的室内定位装置，包括基站端、时钟同步端和定位终端，所述基站端包括主控芯片、无线通信模块、带通滤波器、功率放大器和高音扬声器，无线通信模块与主控芯片输入引脚电连接，带通滤波器输入端与主控芯片的dac引脚电连接，带通滤波器输出端与功率放大器的输入端电连接，功率放大器的输出端与高音扬声器电连接，主控芯片通过无线通信模块接收到来自时钟同步端的发送定位信号的指令，通过dac引脚产生chirp调制定位信号，经过带通滤波器滤除调制带来其它频段的干扰信号，最后经过功率放大器放大输送到高音扬声器，高音扬声器发出伪超声波，定位终端根据其拾音器收到不同基站发出的伪超声波信号产生的时间差计算出定位终端的位置并将结果传输给用户；
13.本实施例，所述定位终端通过蓝牙通信模块将信号传输给用户；
14.本实施例，所述主控芯片采用stm32f103；
15.本实施例，所述无线通信模块采用nrf24l01模块。


技术特征：
1.一种基于伪超声的室内定位装置，包括时钟同步端、定位终端和不少于4个部署在确定位置的基站端，其特征为，所述基站端包括主控芯片、无线通信模块、带通滤波器、功率放大器和高音扬声器，无线通信模块与主控芯片输入引脚电连接，带通滤波器输入端与主控芯片的dac引脚电连接，带通滤波器输出端与功率放大器的输入端电连接，功率放大器的输出端与高音扬声器电连接。2.根据权利要求1所述的基于伪超声的室内定位装置，其特征为，所述定位终端通过蓝牙通信模块将信号传输给用户。3.根据权利要求1所述的基于伪超声的室内定位装置，其特征为，所述主控芯片采用stm32f103。4.根据权利要求1所述的基于伪超声的室内定位装置，其特征为，所述无线通信模块采用nrf24l01模块。

技术总结
本实用新型涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种基于伪超声的室内定位装置，包括基站端，所述基站端包括主控芯片、带通滤波器、功率放大器和高音扬声器，带通滤波器输入端与主控芯片电连接，带通滤波器输出端与功率放大器的输入端电连接，功率放大器的输出端与高音扬声器电连接，主控芯片接收到来自时钟同步端的发送定位信号的指令，产生调制定位信号，带通滤波器滤除其它频段的干扰信号，高音扬声器发出伪超声波，定位终端根据其拾音器收到不同基站发出的伪超声波信号产生的时间差计算出定位终端的位置并将结果传输给用户，该定位装置结构简单，容易组建能够实现在室内环境下可达到分米级定位精度且在成本方面相较其他定位系统具有明显优势。统具有明显优势。统具有明显优势。


技术研发人员：周陬 靳自璇 段楠 仇洪冰 王玫 张国立 杨帆
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：2021.05.31
技术公布日：2021/12/7