[实用新型]一种蓝牙自适应跳频定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，具体地说涉及一种蓝牙自适应跳频定位装置。

背景技术

利用无线技术实现定位已成为定位研究领域的发展趋势。每种无线技术都有各自的优缺点和适用局限性，需要根据具体的应用场景，考虑系统成本、定位精度、实时性要求、技术实现难度和算法复杂性等因素。目前研究较为集中的几种无线定位技术，室外定位包括使用GPS和GSM无线技术，室内定位主要利用各种无线传感器，包括红外、超声波、蓝牙、Wi-Fi、ZigBee和RFID等。

蓝牙设备由于其成本低、适用性广及普及性高等特点，在定位技术领域尤其受到欢迎。现有的蓝牙定位技术方法的基础，绝大部分都是利用信号强度进行定位，如ibeacon。蓝牙定位技术虽然现在得到了广泛应用，但是以下两方面的因素，会影响蓝牙定位的精度，造成其使用的局限性：一是在蓝牙的工作频段之内，存在很多其他的无线通信设备，包括Wi-Fi、ZigBee等，都会对其信号强度的结果产生干扰；二是无线通信的环境不可避免存在多径效应，也会对信号强度的结果产生影响。

实用新型内容

发明目的：本实用新型的目的是提供一种利用蓝牙跳频技术实现自适应有效定位的装置。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种蓝牙自适应跳频定位装置，包括中央处理器、信号强度检测器、蓝牙通信装置、模数转换器、功分器、天线和电源；所述功分器分别与信号强度检测器和蓝牙通信装置连接，蓝牙通信装置与中央处理器连接；所述信号强度检测器分别与中央处理器和模数转换器连接，模数转换器与中央处理器连接。

中央处理器连接蓝牙通信装置和模数转换器，能够与蓝牙模块进行相互通信，读取模数转换器的输出信号并对其进行参数配置，对信号强度检测器进行参数配置；蓝牙通信装置能够完成标准的蓝牙协议功能，并读取当前信号的信号强度值；模数转换器根据中央处理器的配置信息完成模数转换功能；功分器将空中的蓝牙信号分别送给蓝牙通信装置和信号强度检测器；信号强度检测器能够不断检测空中的蓝牙信号强度并输出给模数转换器；电源为装置的各部分提供电源。

具体地说，所述信号强度检测器包括带通滤波器、混频器、本地振荡器、低通滤波器、低噪声放大器和积分器。

进一步地，所述带通滤波器、混频器、低通滤波器、低噪声放大器和积分器依次相连，带通滤波器与功分器连接，积分器与模数转换器连接。

进一步地，所述中央处理器经本地振荡器与混频器连接。

带通滤波器对带外噪声进行过滤，混频器对接收信号和本地振荡信号进行下变频，本地振荡器产生本地振荡信号，低通滤波器滤出当前工作信道的有效信号，低噪声放大器对信号进行放大，积分器用于计算信号强度值。

信号强度检测器，能够对空中的蓝牙信号进行连续的信号采集并获得信号强度，当当前工作频点两个连续采样时刻的信号强度波动过大，则中央处理器判断此频点存在明显的阴影效应或多径效应，不适合以此频点的信号强度作为定位依据，反之，则可利用此频点的信号强度值进行定位。当蓝牙通信装置跳频到新的频点后，信号强度检测器都需要进行重新判断，以适应环境的变化。

进一步地，所述带通滤波器的通带起至频率为蓝牙设备的完整工作频段2.4GHz～2.483GHz，其接收来自功分器的信号。

进一步地，所述本地振荡器能够产生的信号频段为2.4GHz～2.483GHz，其工作频点由中央处理器配置产生。

进一步地，所述低通滤波器的带宽为蓝牙的单个信道带宽的最大值。

进一步地，所述的积分器的输出信号送至模数转换器。

有益效果：本实用新型提供一种蓝牙自适应跳频定位装置，利用蓝牙跳频技术搜索所有频点的信号强度，去除受空间其他无线信号影响或受到信道多径效应影响的频点所对应的信号强度，利用其他频点的信号强度值进行距离的估计完成定位。该装置能够自适应的选择有效频点进行定位，可作为新一代的蓝牙定位装置，其具有稳定可靠的优点，在无线环境复杂或者人员密集的定位场合，其优势更为明显。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例信号强度检测器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1、图2所示，一种蓝牙自适应跳频定位装置，包括中央处理器1、信号强度检测器2、蓝牙通信装置3、模数转换器4、功分器5、天线和电源6。