[发明专利]一种基于UWB和UHF-RFID的射频场强检测系统

权利要求书

1.一种基于UWB和UHF-RFID的射频场强检测系统，其特征在于，包括UWB定位系统、UHF-RFID射频识别系统、无人机以及上位机；

UWB定位系统包括：多个定位基站模块及UWB定位标签，用于在UHF-RFID射频电磁信号场中进行精确定位；

UHF-RFID射频识别系统包括：UHF读写器、天线、UHF-RFID标签；

无人机搭载UWB定位标签和UHF-RFID标签，用于获得UHF-RFID射频电磁信号场中UWB定位标签的本身位置的反馈和UHF-RFID标签在不同点位场强的反馈；

上位机通过UHF-RFID获取读写器场强信息和通过UWB定位基站获取位置信息，然后通过运算进行电磁信号场强分布的绘制；

多个定位基站模块之间通过无线通信方式组网相连，通过与UWB定位标签的无线通信进行UWB定位标签位置的计算，计算出搭载有UWB定位标签和UHF-RFID标签无人机的实时位置；同时，UHF-RFID读写器一直处在高速盘点状态，与UHF-RFID标签通信，从而获取UHF-RFID标签一定时间内的读取次数以及其他参数，从而获取当前点位的相对场强；上位机通过控制和获取UWB定位标签的位置以及UHF-RFID标签的返回信息，进行闭环控制和运算，从而获取UHF-RFID射频电磁信号场区域内的各点位相对强度参数，并在上位机中进行可视化绘制，获取整个区域的场强相对强度分布图，之后根据场强相对强度分布图对UHF-RFID射频识别系统中天线的角度以及UHF读写器发射参数按照部署意愿进行调整。

2.如权利要求1所述的基于UWB和UHF-RFID的射频场强检测系统，其特征在于，UWB定位系统的三个定位基站模块中的一个与运行上位机通过有线相连，三个定位基站模块之间通过无线通信方式组网相连。

3.如权利要求1所述的基于UWB和UHF-RFID的射频场强检测系统，其特征在于，UWB定位系统和UHF-RFID射频识别系统初始化之后都进入到自身的标签识别循环中，对于UWB定位系统，在检测到UWB定位标签后将通过多UWB定位基站计算的方式对所识别到UWB定位标签相对UWB定位基站的位置进行计算，并将计算结果传回到上位机，对于UHF-RFID射频识别系统，UHF读写器在检测到UHF-RFID标签的同时将获取到的信息之后，打包发送到上位机；将待测区域的场地物理尺寸信息及定位基站坐标信息录入到上位机中，之后场强数据可视化系统进行初始化，通过相关时间同步算法，对UWB定位系统和UHF-RFID射频识别系统返回的数据进行校验和计算之后，将计算结果放到数据与上位机中配置好的物理坐标系进行结合和计算，并将计算结果进行渲染，得到可视化内容。

4.如权利要求1所述的基于UWB和UHF-RFID的射频场强检测系统，其特征在于，UHF读写器包括：主机读写接口、CPU、保密模块接口、GPIO控制接口、FPGA以及对外天线接口。

5.如权利要求4所述的基于UWB和UHF-RFID的射频场强检测系统，其特征在于，将基带编码和脉冲成形放在CPU22片外执行，CPU的SPI接口将编码控制字和成形后的基带写入FPGA内部的寄存器，FPGA采用预先成形的波形查找表和TPP编码模块进行前向编码，并经DAC输出给对外天线接口；UWB定位标签和UHF-RFID标签信号经过ADC后，通过抽取模块进行一定倍数的抽取，并经解调模块进行反向解调，对解调后的信号，通过副载波消除模块，消除Miller副载波，并经帧同步模块，进行标签同步码的匹配，经频偏补偿模块进行消除频偏引起的累积误差，通过相关解码，经SPI接口输出给CPU。

6.如权利要求1所述的基于UWB和UHF-RFID的射频场强检测系统，其特征在于，UHF读写器在检测到UHF-RFID标签的同时将获取到标签信息区、标签标识区、WbRSSI以及NbRSSI信息。