文档介绍:一种用于电磁定位的装置制造方法
一种用于电磁定位的装置制造方法
本实用新型涉及一种交流电磁定位装置,属于电磁定位装置。数据处理及时序控制单元、D/A转换电路、发射驱动电路、过压保护电路、三轴发射源、接收天线、多路选择电路、滤波放大电路、信号进行分时选择;
[0018]滤波放大电路,由仪表放大器和自动增益控制电路组成,将分时选择后的信号依次进行滤波及幅度放大;
[0019]A/D转换电路,将滤波放大后的模拟信号转换为供后续处理的数字量;
[0020]数据处理及时序控制单元,主要由核心处理器DSP及SDRAM存储器、FLASH存储器、CPLD等部分组成,一方面与D/A转换电路相连接,控制其产生最初的驱动信号,另一方面与接收处理电路相连接,为多路选择电路提供时序控制信号,对处理后的信号进行采样。
[0021]本实用新型所述的数据处理及时序控制单元工作时,其中的核心处理器DSP和触发器相连,产生方波,可为多路选择电路、滤波放大电路提供控制信号。再控制A/D转换电路将接收模拟信号转换为数字量,用傅里叶变换进行处理,当接收信号包含某一频率的发射信号时,傅里叶变换在此频率点对应较大的幅值,依据三轴发射源每轴发射信号的频率不同提取各信号,拟合成包含9组数据的接收矩阵,再用四元数同时求解算法求解位置姿态参数。
[0022]本实用新型具有以下优点:
[0023](I)现有的时分制工作方式需在发射端分时发送驱动信号,发射端电路比同时发送方式复杂,并需保留一个空时间段,供接收端采集处理接收数据之用,增加了系统定位的时间,定位速度较慢。本实用新型采用同时驱动发射源工作的方式,发射端无需分时处理,简化了硬件电路,接收端同时接收数据无需等待,避免了电路复杂、定位速度慢的问题,保证了定位的实时性。
[0024](2)三轴发射源由三个线圈串联电阻、电容构成品质因数Q较高、带宽较窄的RLC串联谐振电路,三轴线圈在三个不同频率的正弦信号同时驱动下工作,每个串联谐振电路在其谐振频率上产生谐振,以此向周围空间辐射稳定且强度较强的电磁波,可以保证定位范围,并且由于采用连续的正弦信号驱动发射源,根据电磁感应原理可以减少电磁干扰。
[0025](3)信号数据处理及时序控制单元采用高精度浮点DSP作为核心处理器,利用窗函数和傅里叶变换处理A/D转换后的数字量,窗函数和傅里叶变换是数字信号处理常用的有效处理技术,处理器采用高精度浮点运算,可准确有效地提取出对应频率的信号,进而利用定位算法处理信号求解出位置姿态信息,保证定位信息的准确性。
[0026](4)本实用新型采用四元数同时求解算法进行位置姿态参数的求解,位置和姿态可以同时得到,其中采用向量与四元数的点乘与叉乘运算,可避免传统矩阵算法中复杂的矩阵相乘运算及定位时存在的奇异点问题,此外用四元数代替矩阵来表示位置与姿态参数,减少了所占的系统内存。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型的总体结构框图;
[0028]图2A-2D是本实用新型三轴发射源的组成结构图;
[0029]图3是本实用新型接收天线结构示意图;
[0030]图4是本实用新型多路选择电路原理图;
[0031]图5是本实用新型滤波放大电路原理图;
[0032]图6A是本实用新型数据处理及时序控制单元结构及工作原理图;
[0033]