CN207926928U - 蓝牙与超宽带双信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：包括中央处理模块、蓝牙信号接收处理模块、超宽带信号接收处理模块和结合后信号数据输出模块；所述蓝牙信号接收处理模块、所述超宽带信号接收处理模块和所述结合后信号数据输出模块分别与所述中央处理模块连接。本实用新型可以广泛应用于小范围空间内的定位技术领域，例如室内定位技术领域。
Description
技术领域
本实用新型属于定位***的一部分，特别是用于类似室内环境的小范围内精确定位的***。
背景技术
随着定位技术的发展，人们对于定位的需求也越来越复杂。原来人们仅满足于在室外大范围内的低精度的定位技术，例如野外环境下使用的卫星定位技术，行驶在城市道路上所需要的复合定位技术等。这些定位技术的精度不高，但在较大范围内，这种精度相对来说是可以接受的。但当人们需要在较小范围内进行高精度的定位技术时，原来这种定位技术就不能满足要求了。
为了提供更高精度的定位技术，满足在例如室内这样小范围的定位需求，开发了蓝牙信号定位和超宽带(UWB)定位技术。
蓝牙信号定位是利用蓝牙信标(Beacon)作为基站，通过蓝牙通讯技术，对于基站范围内的移动目标进行定位。
超宽带，英文缩写为UWB(Ultra Wideband)，是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。近年来开始利用UWB亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位。
通常来说，单一定位技术都存在一定的局限性，如果能够同时利用两种以上的定位技术进行综合定位，则可以取长补短，打破这种局限性。
目前，还缺乏一种专门用于结合蓝牙信号与UWB信号的信号处理装置。
实用新型内容
本实用新型提供了一种专门用于结合蓝牙信号与UWB信号的信号处理装置，能够结合蓝牙信号与UWB信号，为同时利用这两种定位技术打下基础。
本实用新型的技术方案如下。
蓝牙与超宽带双信号处理装置，包括中央处理模块、蓝牙信号接收处理模块、超宽带信号接收处理模块和结合后信号数据输出模块；所述蓝牙信号接收处理模块、所述超宽带信号接收处理模块和所述结合后信号数据输出模块分别与所述中央处理模块连接。
所述蓝牙与超宽带双信号处理装置还包括数据存储模块；所述数据存储模块与所述中央处理模块连接。
所述蓝牙与超宽带双信号处理装置还包括显示模块；所述显示模块与所述中央处理模块连接。
所述中央处理模块包括型号为STM32F103ZET6的芯片。
所述蓝牙信号接收处理模块包括型号为DX-BTO5-4.0的蓝牙模块。
所述超宽带信号接收处理模块包括BooStar无线定位***中的串口模块。
所述数据存储模块包括SD卡。
所述显示模块包括型号为TFTLCD的显示模块。
本实用新型的技术效果：
本实用新型的蓝牙与超宽带双信号处理装置，利用蓝牙信号接收处理模块对于蓝牙基站传输来的蓝牙模拟信号进行数字化处理，并传输给中央处理模块。利用超宽带信号接收处理模块对于UWB基站传输来的UWB模拟信号进行数字化处理，并传输给中央处理模块。中央处理模块将接收到的数字化的蓝牙信号与UWB信号进行结合，并通过结合后信号数据输出模块将结合的信号数据进行输出。本实用新型能够专门用于将蓝牙信号与UWB信号进行结合处理，作为单独设备适用于各种定位***中，实现了本实用新型的目的。
附图说明
图1为本实用新型第一个实施例的结构原理图。
图2为本实用新型第二个实施例的结构原理图。
具体实施方式
在对本实用新型的技术方案进行详细说明之前，对于一些措辞进行统一说明。
说明书及权利要求当中所提及的“包括”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，说明模块之间关系的“连接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置连接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
“超宽带”一词有时会使用UWB进行替代，两者含义相同。
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。
图1显示了本实用新型蓝牙与超宽带双信号处理装置的第一个实施例的结构原理。蓝牙与超宽带双信号处理装置包括中央处理模块、蓝牙信号接收处理模块、超宽带信号接收处理模块和结合后信号数据输出模块。蓝牙信号接收处理模块、超宽带信号接收处理模块和结合后信号数据输出模块分别与中央处理模块连接。
蓝牙信号接收处理模块用于将蓝牙基站传输过来的带有目标定位信息的模拟信号转换为数字信号，并将转换的数字信号传输给中央处理模块进行下一步处理。本实施例中，蓝牙信号接收处理模块采用的是由大夏龙雀科技研发的DX-BTO5-4.0蓝牙模块。DX-BTO5-4.0蓝牙模块采用美国TI公司CC2541芯片，配置256KB空间，遵循V4.0BLE蓝牙规范，支持AT指令，可根据需要更改串口波特率、设备名称、配对密码等参数。具体参数如下：
蓝牙协议：Bluetooth Specification V4.0BLE
调制方式：GFSK(Gaussian Frequence Shift Keying)
灵敏度：≤-80dbm at 0.1％BER
工作频率：2.4Ghz ISM band
传输速率：6kbps
供电电源：+3.3VDC 50mA
功能：主从一体
超宽带信号接收处理模块用于将UWB基站传输来的UWB模拟信号进行数字化处理，并传输给中央处理模块进行下一步处理。本实施例中，超宽带信号接收处理模块采用的是BooStar无线定位***中的串口模块。BooStar无线定位***解决方案是基于超宽带技术研发的一套实时定位***(RTLS-Real Time Location System)，具体信息如下：
产品型号：Boostar DY-1
位置刷新率：3Hz
定位精度：无遮挡20cm，一般遮挡30cm
工作频率：3.5GHz～6.5GHz
技术原理：BooStar无线脉冲飞行时间/时间差测距技术
中央处理模块是蓝牙与超宽带双信号处理装置的核心处理部件，用于承担控制和协调其他模块的运行，还用于将接收到的数字化的蓝牙信号与UWB信号进行结合，并通过结合后信号数据输出模块将结合的信号数据进行输出。在本实施例中中央处理模块采用基于STM32F103ZET6的STM32开发板，其芯片为STM32F103ZET6。详细参数如下所示：
基于ARM Cotex-M3内核的32位微控制器，LQFP-144封装。
512K片内FLASH，64K片内RAM,片内FLASH支持IAP。
频率72M。
片内双RC晶振，提供8M和32K的频率。
80个IO，4个通用定时器，2个高级定时器，2个基本定时器，3路SPI接口，2路I2S接口，2路I2C接口，5路USART等。
结合后信号数据输出模块用于将中央处理模块进行结合处理后的结合后信号数据输出。在本实施例中，结合后信号数据输出模块采用基于STM32F103ZET6的STM32开发板上的串口模块。
图2显示了本实用新型另一个实施例的结构原理。图2所显示的第二个实施例是在图1所显示的实施例基础上进行了改进，图2中与图1中同名模块，其功能相同，具体采用的部件也相同，因此，在此不再赘述。
图2所显示的蓝牙与超宽带双信号处理装置是在图1所示实施例的基础上增加了数据存储模块和显示模块。数据存储模块和显示模块分别连接于中央处理模块。
数据存储模块用于存储各种数据，通常可以采用U盘、flash芯片、SD卡等存储部件。本实施例中，数据存储模块采用SD卡。
显示模块用于显示数据，例如结合后信号数据。在本实施例中，显示模块采用3.5寸TFTLCD模块，具有通用接口，16位色显示支持。其他信息如下：
屏幕尺寸：3.5寸
产品型号：ATK-3.5TFTLCD
接口方式：16位色8080井口
分辨率：320×480
工作电压：DC3.3V
外形尺寸：51mm*82.5mm
工作温度：-20℃～+70℃
工作电流：105mA(max)
值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。
Claims (8)
1.蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：包括中央处理模块、蓝牙信号接收处理模块、超宽带信号接收处理模块和结合后信号数据输出模块；所述蓝牙信号接收处理模块、所述超宽带信号接收处理模块和所述结合后信号数据输出模块分别与所述中央处理模块连接。
2.根据权利要求1所述蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：还包括数据存储模块；所述数据存储模块与所述中央处理模块连接。
3.根据权利要求1或2所述蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：还包括显示模块；所述显示模块与所述中央处理模块连接。
4.根据权利要求1所述蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：所述中央处理模块包括型号为STM32F103ZET6的芯片。
5.根据权利要求1所述蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：所述蓝牙信号接收处理模块包括型号为DX-BTO5-4.0的蓝牙模块。
6.根据权利要求1所述蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：所述超宽带信号接收处理模块包括BooStar无线定位***中的串口模块。
7.根据权利要求1所述蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：所述数据存储模块包括SD卡。
8.根据权利要求3所述蓝牙与超宽带双信号处理装置，其特征在于：所述显示模块包括型号为TFTLCD的显示模块。
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| CN110045324A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-23 | 北京理工大学 | 一种基于uwb和蓝牙技术的室内定位融合方法 |
| CN116234008A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-06 | 青岛柯锐思德电子科技有限公司 | 一种低功耗uwb定位***及其实现方法 |
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| WO2020210923A1 (zh) * | 2019-04-19 | 2020-10-22 | 北京理工大学 | 一种基于uwb和蓝牙技术的室内定位融合方法 |
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