(10)授权公告号
(45)授权公告日 (21)申请号 201520407015.X
(22)申请日 2015.06.12
G01S 5/22(2006.01)
(73)专利权人广西大学
地址530004 广西壮族自治区南宁市大学东
路100号
(72)发明人龙邹 张振荣 韦祖旺
(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理
有限公司 51214
代理人
陈科恒
(57)摘要
本实用新型属于电子线路与无线电通信技术
领域，具体涉及一种无线信标声音定位系统，包括
源为声音发射装置和声音接收装置提供工作电源
播放电路和声音发射电路，所述声音接收装置包
括声音接收天线、滤波器、比较器和中央控制器，
所述声音接收装置还包括声音接收电路和声音信
号放大电路；本实用新型的声音信标定位系统成
本低廉，同时定位也比较精准。
(51)Int.Cl.
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 204789981 U 2015.11.18
C N 204789981
U
1.一种无线信标声音定位系统，其特征在于：包括电源模块、声音发射装置和声音接收装置，所述电源为声音发射装置和声音接收装置提供工作电源电压，所述声音发生装置包括频率发生电路、声音播放电路和声音发射电路，所述频率发生电路分别与声音播放电路和声音发射电路连接，所述声音接收装置包括声音接收天线、滤波器、比较器和中央控制器，所述声音接收天线依次通过滤波器、比较器与中央控制器连接，所述声音接收装置还包括声音接收电路和声音信号放大电路，所述声音接收电路依次通过声音信号放大电路、比较器与中央控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种无线信标声音定位系统，其特征在于：所述频率发生电路采用555定时器产生6kHz的频率信号。
3.根据权利要求1所述的一种无线信标声音定位系统，其特征在于：所述声音播放电路采用扬声器进行播放，所述声音发射电路采用NRF2401无线发射器。
4.根据权利要求1所述的一种无线信标声音定位系统，其特征在于：所述滤波器采用UAF42窄带滤波器，所述比较器采用LM393电压比较器。
5.根据权利要求1所述的一种无线信标声音定位系统，其特征在于：所述声音信号放大电路采用LM358放大器对接收的声音信号进行放大，所述声音接收电路采用麦克风接收声音发射装置发出的声音信号。
6.根据权利要求1所述的一种无线信标声音定位系统，其特征在于：所述中央控制器采用STM32F103ZET6单片机。
一种无线信标声音定位系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于电子线路与无线电通信技术领域，具体涉及一种无线信标声音定位系统。
背景技术
[0002] 传统的声音定位手段有GPS定位、三角定位、卫星定位、激光定位等等，这些定位方法的缺点，在特殊环境都无法使用，例如，在室内、大厦、建筑物内GPS、卫星定位接收不到信号都没办法使用，在矿井等特殊场合，激光定位、无线电定位的功率密度比较高，在这些危险场所里面很有可能引发爆炸。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种价格低廉、定位精准的无线信标声音定位系统，为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：[0004] 一种无线信标声音定位系统，
其特征在于：包括电源模块、声音发射装置和声音接收装置，所述电源为声音发射装置和声音接收装置提供工作电源电压，所述声音发生装置包括频率发生电路、声音播放电路和声音发射电路，所述频率发生电路分别与声音播放电路和声音发射电路连接，所述声音接收装置包括声音接收天线、滤波器、比较器和中央控制器，所述声音接收天线依次通过滤波器、比较器与中央控制器连接，所述声音接收装置还包括声音接收电路和声音信号放大电路，所述声音接收电路依次通过声音信号放大电路、比较器与中央控制器连接，
[0005] 优选地，所述频率发生电路采用555定时器产生6kHz的频率信号。
[0006] 优选地，所述声音播放电路采用扬声器进行播放，所述声音发射电路采用NRF2401无线发射器。
[0007] 优选地，所述滤波器采用UAF42窄带滤波器，所述比较器采用LM393电压比较器。[0008] 优选地，所述声音信号放大电路采用LM358放大器对接收的声音信号进行放大，所述声音接收电路采用麦克风接收声音发射装置发出的声音信号。
[0009] 优选地，所述中央控制器采用STM32F103ZET6单片机。
[0010] 本实用新型的声音信标定位系统成本非常低廉，相比于现有的各种定位系统，成本是最低的，同时定位精度比较精准，其定位精度可达±5cm，非常适合用于室内定位，停车场定位，大型商场地位等，同时也可以用于特殊环境如隧道、矿井等特殊危险场合的地位。
附图说明
[0011] 为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1是本实用新型一种无线信标声音定位系统的原理图。
具体实施方式
[0013] 下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014] 如图1，一种无线信标声音定位系统，包括电源模块、声音发射装置和声音接收装置，所述电源为声音发射装置和声音接收装置提供工作电源电压，所述声音发生装置包括频率发生电路、声音播放电路和声音发射电路，所述频率发生电路分别与声音播放电路和声音发射电路连接，所述声音接收装置包括声音接收天线、滤波器、比较器和中央控制器，所述声音接收天线依次通过滤波器、比较器与中央控
制器连接，所述声音接收装置还包括声音接收电路和声音信号放大电路，所述声音接收电路依次通过声音信号放大电路、比较器与中央控制器连接，在本实用新型实施例中，所述滤波器采用UAF42窄带滤波器，所述比较器采用LM393电压比较器；所述声音信号放大电路采用LM358放大器对接收的声音信号进行放大，所述声音接收电路采用麦克风接收声音发射装置发出的声音信号；所述中央控制器采用STM32F103ZET6单片机。
[0015] 在本实用新型实施例中，所述频率发生电路采用555定时器产生6kHz的频率信号，所述声音播放电路采用扬声器进行播放，所述声音发射电路采用NRF2401无线发射器，6kHz的频率信号作为声源发生信号，分别经过扬声器产生声音并进行播放，从而将产生的声音向四周传播，与此同时，6kHz的频率信号经过NRF2401无线发射器生成无线信标并向四周发射出去，以此方式告诉声音接收装置有声音信标发出，则启动了声音接收装置。[0016] 在本实用新型实施例中，当启动了声音接收装置后，声音接收天线不断接收无线信标，并送入UAF42窄带滤波器，其频段为频段的2.5GHz，剔除干扰噪声，然后还原出6kHz的声波频率信号，与此同时，扬声器发出的声音在经过声音接收电路调制输出后，再通过LM358放大器进行放大并输入LM393电压比较器，所述声音接收电路采用麦克风接收扬声器发出的声音，此时，UAF42窄带滤波器输出的6kHz声波频率信号与麦克风输出的声音信号经过LM393电压比较器进行比较判决输出一定周期的电压信号，再次通过STM32F103ZET6内部定时器1的输入通道，计算出声音以两种不同的方式到达声音接收装置的时间差，中央控制器同时输出时间差。
[0017] 综上所述，本实用新型同时利用无线电信标产生一个无线电信号，通过无线频段为的2.5GHz进行接收，可以说通过此频道接收声音信号的速度为3×108m/s，在本实用新型的定位系统里面可以忽略不计，只需关注声音信号到达的时间即可，因此，通过STM32F103ZET6内部的定时器1的输入通道捕获发出的声音，可以得到声音到达定位点的时间差，通过时间差T×340m/s就可以确定距离，以定位声音发射装置所在的位置。[0018] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
图1
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