[发明专利]一种基于多普勒效应的室内距离定位系统

摘要

本发明涉及一种基于多普勒效应的室内距离定位系统，包括移动信号的发生器；信号接收器；信号处理系统，利用FPGA器件接收经过处理后的脉冲信号，通过多普勒频移相关算法计算发射器与接收器之间的距离。

主权项

一种基于多普勒效应的室内距离定位系统，包括：移动信号的发生器，选择高精度稳定的有缘晶振AOCJY系列作为精准时钟源，并通过74HC4017和CD4049数字器件进行分频和驱动；信号接收器，用以将接收的信号转换为FPGA器件可计算的脉冲信号；通过反馈机制实现可变增益放大电路，将不同幅度的超声信号转换为固定幅度的信号，并设计两级滤波降噪，前置滤波降噪和带通滤波降噪；信号处理系统，利用FPGA器件接收经过处理后的脉冲信号，通过多普勒频移相关算法计算发射器与接收器之间的距离，实现定位，定位距离计算如下：根据多普勒效应，fr是接收信号频率，ft是发射信号频率，v是信号传输速度，vs是发射系统移动速度，有：令：Tr＝1/fr，Tt＝1/ft；有：Tr＝Tt+vs·Tt/v；令：Δt＝Tr‑Tt，Δd＝vs·Tt；有：Δd＝Δt·v，其中：Δd为发射端与接收端的距离，Δt为相位时间差，设初始收发系统距离为0，那么最后距离就是对每个周期距离Δd的累计，可以得到移动发射系统与接收系统实时的距离St＝∑Δd。