[发明专利]测量收发器位置的射频定位方法

说明书

本发明的测量收发器位置的射频定位方法，包含以下步骤：将至少一定位标签设置于多个相异已知的坐标位置；由收发器产生与一发射信号相对应的一发射信号电磁波；定位标签接收所述发射信号电磁波并产生一调变信号电磁波；所述收发器接收所述调变信号电磁波并产生一调变信号；一处理单元将所述调变信号通过一识别信号解调变产生一接收信号；比对所述发射信号及所述接收信号得到一频率差或比对一中频信号与一初始中频信号得到一相位差；一运算主机根据所述频率差或所述相位差得知定位标签与所述收发器的相对距离或是距离变化量，藉此计算所述收发器的坐标位置。

技术领域

一种射频定位方法，通过定位标签及收发器的双向信号传输定位收发器的坐标位置。

背景技术

应用于手术定位的定位技术包含机械式定位(mechanical positioning)、超音波定位(ultrasound positioning)、电磁定位(electromagnetic positioning)、光学定位(optical positioning)、射频定位(radio frequency positioning)及X光与CT定位等。目前市面上应用于手术导引(surgical navigation)的定位技术产品，大多数采用光学定位技术中的红外线定位，由光学探头(optical probe)及嵌入反光球(reflective sphere)的参考框架(dynamic reference frame,DRF)组成，通过将参考框架安装于手术器械及患部上，利用光学技术追踪手术器械及患部的相对位置，再通过手术导引软体协助医师精准操作器械，然而临床资料显示，光学定位技术存在直视性遮蔽问题且参考框架体积大，手术空间易受局限，装置普遍而言较为笨重，且容易影响医师操作器械手感。

而射频定位技术产品，包含有多个收发器与定位标签，通过将多个收发器安装于已知位置，多个定位标签安装于欲定位的目标，再通过收发器位置追踪定位标签的位置。与光学定位装置相比，射频定位技术产品减少了直视性遮蔽的问题，然而收发器构造复杂，难以将各收发器实际的天线几何中心精准安装于已知位置，而电路传递信号所造成的延迟，亦使得收发器天线相位中心不在天线几何中心上，因而造成定位误差，且各收发器的安装调校耗时，造成操作不便。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种射频定位方法，利用无线射频的信号传输来测量收发器位置。

为达成前述目的，本发明的射频定位方法包含有：

计算至少一定位标签设置于多个相异已知坐标位置时与多个收发器的相对距离，当该至少一定位标签设置于各已知坐标位置时，进行以下步骤：

由多个收发器通过各该收发器中的一发射电路产生一发射信号，并通过与该发射电路相连接的一发射天线产生与该发射信号相对应的一发射信号电磁波向外传输；

该至少一定位标签中一标签电路通过与其相连接的一标签天线撷取该发射信号电磁波，并加入该标签天线的一识别码，再由该标签天线产生一调变信号电磁波对外传输；

各该收发器中的一接收电路通过与其连接的一接收天线接收该调变信号电磁波，该接收电路根据该调变信号电磁波产生一调变信号，并传送至与各该收发器连接的一处理单元；

该处理单元接收该调变信号后，通过该处理单元中的一辨识电路产生一识别信号，而该处理单元中的多个处理电路通过该识别信号，各该处理电路将该调变信号解调变，产生一接收信号；

各该处理电路比对该发射信号及该接收信号的频率得到一频率差，亦可将该发射信号与该接收信号混频产生一中频信号，再将该频率差或该中频信号传输至与该处理单元连接的一运算主机，供该运算主机进行运算；以及