CN210518400U - 距离测试设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供距离测试设备及系统。该距离测试设备包括第一无线单元、第二无线单元、第一载波单元、第二载波单元、调制单元以及第一解调单元。其中，第一载波单元用于生成第一载波信号，第二载波单元用于生成第二载波信号，且所述第一载波信号与所述第二载波信号的频率不同。第一无线单元通过调制单元与第一载波单元电性连接，该调制单元用于通过所述第一载波信号对待发送的调制信号进行调制获得第一距离测试信号。第二无线单元通过所述第一解调单元与第二载波单元电性连接，所述第一解调单元用于通过所述第二载波信号对接收的第二距离测试信号进行解调获得第一解调信号。如此，避免调制单元与第一解调单元之间发生干扰。

Description

距离测试设备及系统

技术领域

本申请涉及电子设备领域，具体而言，涉及一种距离测试设备及系统。

背景技术

在施工现场，需要对施工目标进行距离测试，以方便施工工作的正常开展。在对施工目标进行距离测试时，在两测试点之间架设测试设备。通过量测试设备之间的发送无线测试信号，根据收发无线测试信号的时间差计算两测试点的距离。由于无线测试信号在空气中传播速度极快，使得距离测试时对时间精度要求较高。为了能快速响应测试信号，常使用双通道的无线收发单元以实现收发分离，在设备小型化的趋势下，无线收发单元之间距离较近，之间会存在干扰。

实用新型内容

本申请实施例提供一种距离测试设备及系统，旨在减少双通道的无线收发单元之间的干扰。

本申请实施例的目的之一在于提供一种距离测试设备，所述距离测试设备包括第一无线单元、第二无线单元、第一载波单元、第二载波单元、调制单元以及第一解调单元；

所述第一载波单元用于生成第一载波信号，所述第二载波单元用于生成第二载波信号，所述第一载波信号与所述第二载波信号的频率不同；

所述第一无线单元通过所述调制单元与所述第一载波单元电性连接，所述调制单元用于通过所述第一载波信号对待发送的调制信号进行调制获得第一距离测试信号；

所述第二无线单元通过所述第一解调单元与所述第二载波单元电性连接，所述第一解调单元用于通过所述第二载波信号对接收的第二距离测试信号进行解调获得第一解调信号。

可选地，所述距离测试设备还包括信号转换单元、第二解调单元以及第三载波单元；

所述第三载波单元用于生成第三载波信号，所述第三载波信号与所述第二载波信号频率相同，相位相差预设角度；

所述第二无线单元还通过所述第二解调单元与所述第三载波单元电性连接，所述第二解调单元用于通过所述第三载波信号对所述第二距离测试信号进解调获得第二解调信号；

所述信号转换单元与所述第一解调单元以及所述第二解调单元电性连接，用以对所述第一解调信号以及所述第二解调信号进行处理获取所述第二距离测试信号中携带的信息。

可选地，所述信号转换单元包括模数转换模块以及解码模块；

所述解码模块通过所述模数转换模块与所述第一解调单元以及所述第二解调单元电性连接；

所述模数转换模块用以对所述第一解调信号以及所述第二解调信号进行采样，将采样结果交由所述解码模块进行处理。

可选地，信号转换单元还包括增益模块；

所述模数转换模块通过所述增益模块与所述第一解调单元以及第二解调单元电性连接；

所述增益模块用于将所述第一解调信号以及所述第二解调信号放大后，发送给所述模数转换模块进行处理。

可选地，所述距离测试设备还包括增益控制单元；

所述增益控制单元与所述增益模块电性连接，用以控制所述增益模块的增益倍数。

可选地，所述信号转换单元还包括滤波模块；

所述解码模块通过所述滤波模块与所述模数转换模块电性连接；

所述滤波模块用于将所述采样结果进行滤波处理后，发送给所述解码模块。

可选地，所述距离测试设备还包括频率发生单元；

所述频率发生单元与所述第一载波单元、第二载波单元以及第三载波单元电性连接，用以为所述第一载波单元、所述第二载波单元以及所述第三载波单元提供时钟信号。

可选地，所述距离测试设备还包括编码单元以及脉冲发生单元；

所述编码单元通过所述脉冲发生单元与所述调制单元电性连接；

所述脉冲发生单元用于将所述编码单元的待发送数据转成所述待发送的调制信号，发送给所述调制单元。

可选地，所述距离测试设备还包括有线通信单元。

本生申请实施例的目的之二在于提供一种距离测试系统，包括至少2个所述距离测试设备；2个所述距离测试设备分别为第一距离测试设备以及第二距离测试设备；

所述第一距离测试设备的第一无线单元发送的第一距离测试信号由所述第二距离测试设备的第二无线单元接收；

所述第二距离测试设备的第一无线单元发送的第二距离测试信号由所述第一距离测试设备的第二无线单元接收。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例所提供的距离测试设备及系统，通过第一载波单元与第二载波单元为调制单元以及第一解调单元分别提供频率不同的第一载波信号以及第二载波信号。如此，避免在发射第一距离测试信号以及接收第二距离测试信号的过程中，调制单元与第一解调单元之间发生干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的距离测试设备的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的调制单元工作原理示意图；

图3为本申请实施例提供的距离测试设备的结构示意图之二；

图4为本申请实施例提供的距离测试设备的结构示意图之三；

图5为本申请实施例提供的距离测试设备测试距离的场景示意图。

图标：120-第一无线单元；110-第二无线单元；210-第一解调单元；220-调制单元；300-信号转换单元；310-模数转换模块；320-滤波模块；330-解码模块；340-增益模块；400-脉冲发生单元；510-第二载波单元；520-第一载波单元；530-第三载波单元；600-编码单元；700-频率发生单元；800-增益控制单元；1110-第一距离测试设备；1120-第二距离测试设备。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如背景技术部分所介绍，为了减少双通道无线单元中之间的通信干扰。本申请实施例提供一种距离测试设备。

请参照图1，图1为本申请实施例提供距离检测设备的结构示意图之一。该距离测试设备包括第一无线单元120、第二无线单元110、第一载波单元520、第二载波单元510、调制单元220以及第一解调单元210。

其中，该第一载波单元520用于生成第一载波信号，第二载波单元510用于生成第二载波信号，该第一载波信号与所述第二载波信号的频率不同。

所述第一无线单元120通过所述调制单元220与所述第一载波单元520电性连接，所述调制单元220用于通过所述第一载波信号对待发送的调制信号进行调制获得第一距离测试信号。

所述第二无线单元110通过所述第一解调单元210与所述第二载波单元电性连接，所述第一解调单元210用于通过所述第二载波信号对接收的第二距离测试信号进行解调获得第一解调信号。

请再次参照图1，该距离检测设备还包括脉冲发生单元400以及编码单元600，且编码单元600通过该脉冲发生单元400与调制单元220。应理解，该待发送的调制信号为脉冲发生单元400对编码单元600的编码数据进行处理所获得。进一步地，调制单元220用于通过所述第一载波信号对待发送的调制信号进行调制处理获得第一距离测试信号。

具体的，请参照图2，在一种可能的示例中。第一载波信号为预设频率的正弦波，待发送的调制信号为与编码数据相对应的方波信号(0表示低电平，1表示高电平)，将调制信号加载到第一载波信号进行调制，获得第一距离测试信号。

如此，通过第一载波单元520与第二载波单元510为调制单元220以及第一解调单元210分别提供频率不同的第一载波信号以及第二载波信号。避免在发射第一距离测试信号以及接收第一距离测试信号的过程中，调制单元220以及第一解调单元210之间发生干扰。

可选地，请参照图3，该距离测试设备还包括第三载波单元530、第二解调单元以及信号转换单元300。

其中，该第三载波单元530用于生成第三载波信号，所述第三载波信号与所述第二载波信号频率相同，相位相差预设角度。

所述第二无线单元110还通过所述第二解调单元与所述第三载波单元电性连接，所述第二解调单元用于通过所述第三载波信号对所述第二距离测试信号进解调获得第二解调信号。

所述信号转换单元300与所述第一解调单元210以及所述第二解调单元电性连接，用以对所述第一解调信号以及所述第二解调信号进行处理获取所述第二距离测试信号中携带的信息。

例如，在一种可能的示例中，由于该距离检测设备通过与其他距离检测设备之间发送无线信号，以实现距离测试。由于在解调过程中，信号本身就是在不断波动变化，为了使得该第二距离测试信号在任意时刻都能容易被检测到，所述预设角度为90°。

如此，第二解调单元通过所述第三载波信号对所述第二距离测试信号进解调处理获得第二解调信号。该信号转换单元300对该第一解调信号与第二解调信号进行处理，获取第二距离测试信号中携带的信息。

应理解，两个同频载波信号与第二距离测试信号解调时，解调的结果与同频载波信号的相位差相关。若相位相差90°，第一解调信号与第二解调信号互补，使得第一解调信号较弱时，第二解调信号必然较强，以弥补较弱的第一解调信号。

可选地，请参照图4，所述信号转换单元300包括模数转换模块310以及解码模块330。所述解码模块330通过所述模数转换模块310与所述第一解调单元210以及所述第二解调单元电性连接。所述模数转换模块310用以对所述第一解调信号以及所述第二解调信号进行采样，将采样结果交由所述解码模块330进行处理。

应理解，该第一解调信号与第二解调信号为模拟信号，需要通过模数转换模块310进行采样，以获得其对应的数字信号。进一步的，通过该解码模块330对采样获得的数字信号进行处理，提取出第二距离测试信号中携带的信息。

可选地，所述信号转换单元300还包括滤波模块320，所述解码模块330通过所述滤波模块320与所述模数转换模块310电性连接。所述滤波模块320用于将所述采样结果进行滤波处理后，发送给所述解码模块330。

应理解，自然环境中存在其他的无线信号，可能会对第二距离测试信号造成干扰。通过该滤波模块320滤除其他无线信号，使得解码模块330能够准确提取出第二距离测试信号中携带的信息。

可选地，该信号转换单元300还包括增益模块340，所述模数转换模块310通过所述增益模块340与所述第一解调单元210以及第二解调单元电性连接。所述增益模块340用于将所述第一解调信号以及所述第二解调信号放大后，发送给所述模数转换模块310进行处理。

如此，通过该增益模块340对所述第一解调信号以及所述第二解调信号进行放大，进一步降低在第二距离测试信号较弱时对测试结果的影响。

可选地，所述距离测试设备还包括频率发生单元700；所述频率发生单元700与所述第一载波单元520、第二载波单元510以及第三载波单元530电性连接，用以为所述第一载波单元520、所述第二载波单元510以及所述第三载波单元530提供时钟信号。

其中，该频率发生单元700还可以与模数转换模块310电性连接，用以为模数转换模块310提供高频的时钟信号，继而提高转化精度。

值得说明的时，该第一载波单元520、第二载波单元510以及第三载波单元530可以是3个独立的硬件，也可以是集成在单个硬件中的多个功能单元，用户可根据实际需求自行选取。

可选地，所述距离测试设备还包括增益控制单元800，所述增益控制单元800与所述增益模块340电性连接，用以控制所述增益模块340的增益倍数。

应理解，该增益模块340在对第一解调信号以及所述第二解调信号进行放大的同时，会带来较大的功耗。因此，用户通过该增益控制单元800，根据预估测试距离，将增益模块340的增益倍数调整到合适的范围。如此，平衡功耗与测试距离之间的关系。

可选地，所述距离测试设备还包括有线通信单元。例如，SPI总线、串口总线、IIC总线等。

可选地，本申请实施例还提供一种距离测试系统，包括2个所述距离测试设备，2个所述距离测试设备分别为第一距离测试设备1110以及第二距离测试设备1120。

请参照图5，所述第一距离测试设备1110用于向所述第二距离测试设备1120发送所述第一距离测试信号，并记录第一发送时刻。

所述第二距离测试设备1120用于接收所述第一距离测试信号，记录第一接收时刻；并向所述第一距离测试设备1110发送第二距离测试信号，记录第二发送时刻。

所述第一距离测试设备1110还用于接收所述第二距离测试信号，并记录第二接收时刻，根据所述第一发送时刻、所述第二发送时刻、所述第一接收时刻以及第二接收时刻计算获得所述第一距离测试设备1110与所述第二距离测试设备1120之间的距离。

具体的，设第一发送时刻为t₁，第一接收时刻为t₂，第二发送时刻为t₃，第二接收时刻为t₄，第一距离测试设备1110与所述第二距离测试设备1120之间的距离为L，则L可表示为：

式中，C为无线信号在空气中的传播速度，t₃-t₂为第二距离测试设备1120处理该第一距离测试信号所用耗时。

值得说明的是，该距离测试设备还包括存储器、处理器以及其他元器件。所述存储器、处理器以及各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，所述存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器用于存储程序，所述处理器在接收到执行指令后，执行所述程序。

所述处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

综上所述，本申请实施例所提供的距离测试设备及系统，通过第一载波单元与第二载波单元为调制单元以及第一解调单元分别提供频率不同的第一载波信号以及第二载波信号。如此，避免在发射第一距离测试信号以及接收第二距离测试信号的过程中，调制单元与第一解调单元之间发生干扰。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种距离测试设备，其特征在于，所述距离测试设备包括第一无线单元、第二无线单元、第一载波单元、第二载波单元、调制单元以及第一解调单元；

所述第一载波单元用于生成第一载波信号，所述第二载波单元用于生成第二载波信号，所述第一载波信号与所述第二载波信号的频率不同；

所述第一无线单元通过所述调制单元与所述第一载波单元电性连接，所述调制单元用于通过所述第一载波信号对待发送的调制信号进行调制获得第一距离测试信号；

所述第二无线单元通过所述第一解调单元与所述第二载波单元电性连接，所述第一解调单元用于通过所述第二载波信号对接收的第二距离测试信号进行解调获得第一解调信号。

2.根据权利要求1所述的距离测试设备，其特征在于，所述距离测试设备还包括信号转换单元、第二解调单元以及第三载波单元；

所述第三载波单元用于生成第三载波信号，所述第三载波信号与所述第二载波信号频率相同，相位相差预设角度；

所述第二无线单元还通过所述第二解调单元与所述第三载波单元电性连接，所述第二解调单元用于通过所述第三载波信号对所述第二距离测试信号进解调获得第二解调信号；

所述信号转换单元与所述第一解调单元以及所述第二解调单元电性连接，用以对所述第一解调信号以及所述第二解调信号进行处理获取所述第二距离测试信号中携带的信息。

3.根据权利要求2所述的距离测试设备，其特征在于，所述信号转换单元包括模数转换模块以及解码模块；

所述解码模块通过所述模数转换模块与所述第一解调单元以及所述第二解调单元电性连接；

所述模数转换模块用以对所述第一解调信号以及所述第二解调信号进行采样，将采样结果交由所述解码模块进行处理。

4.根据权利要求3所述的距离测试设备，其特征在于，信号转换单元还包括增益模块；

所述模数转换模块通过所述增益模块与所述第一解调单元以及第二解调单元电性连接；

所述增益模块用于将所述第一解调信号以及所述第二解调信号放大后，发送给所述模数转换模块进行处理。

5.根据权利要求4所述的距离测试设备，其特征在于，所述距离测试设备还包括增益控制单元；

所述增益控制单元与所述增益模块电性连接，用以控制所述增益模块的增益倍数。

6.根据权利要求4所述的距离测试设备，其特征在于，所述信号转换单元还包括滤波模块；

所述解码模块通过所述滤波模块与所述模数转换模块电性连接；

所述滤波模块用于将所述采样结果进行滤波处理后，发送给所述解码模块。

7.根据权利要求6所述的距离测试设备，其特征在于，所述距离测试设备还包括频率发生单元；

所述频率发生单元与所述第一载波单元、第二载波单元以及第三载波单元电性连接，用以为所述第一载波单元、所述第二载波单元以及所述第三载波单元提供时钟信号。

8.根据权利要求1所述的距离测试设备，其特征在于，所述距离测试设备还包括编码单元以及脉冲发生单元；

所述编码单元通过所述脉冲发生单元与所述调制单元电性连接；

所述脉冲发生单元用于将所述编码单元的待发送数据转成所述待发送的调制信号，发送给所述调制单元。

9.根据权利要求1所述的距离测试设备，其特征在于，所述距离测试设备还包括有线通信单元。

10.一种距离测试系统，其特征在于，包括至少2个如权利要求1-9任一项所述距离测试设备；2个所述距离测试设备分别为第一距离测试设备以及第二距离测试设备；

所述第一距离测试设备的第一无线单元发送的第一距离测试信号由所述第二距离测试设备的第二无线单元接收；

所述第二距离测试设备的第一无线单元发送的第二距离测试信号由所述第一距离测试设备的第二无线单元接收。

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