El temporizador más barato para la radio de trilateración

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Estoy construyendo un dispositivo que debe encontrar su propia posición en un campo (400x400m). Dado que habrá muchos dispositivos en el campo, no podría enviarles su posición individualmente y quiero que sean pasivos (con respecto a la emisión de señales).

Mi plan actual es configurar 3 emisores de rf en el campo un maestro y dos esclavos. El maestro en un lado emite una señal cada segundo. En las esquinas opuestas están los dos emisores esclavos, cada uno de los cuales envía una señal de eco cuando recibe la señal maestra. En el dispositivo necesito medir el tiempo entre la señal del pike maestro y los ecos de los esclavos. Esto hace 2 duraciones. Luego envíe esta duración a un microcontrolador que calculará la posición.

No necesito una gran precisión, 1m será suficiente. Pero esto significa una precisión de tiempo de 3ns que es bastante. Debe ser barato, digamos menos de $ 50 cada uno para 20 dispositivos (prototipo), y menos de $ 2 cada uno para 10.000 pc (lote de producción).

¿Qué tipo de componente barato puede medir una diferencia de tiempo con tal precisión?

También me interesa si conoce alguna otra solución para este problema de posicionamiento barato.

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No estoy pidiendo ningún servicio de diseño. Expliqué el contexto para ayudar a otros a entender las necesidades. Creo que mi pregunta es bastante simple para alguien experimentado.

Preguntémoslo de otra manera: dadas dos señales de impulso, ¿cómo medir el intervalo de tiempo entre ellas con una precisión de 2-3 ns? Estoy pensando en un cristal y un contador. ¿Se ve bien, o simplemente loco? El microcontrolador podría calibrarse usando la señal maestra, por lo que si la frecuencia del cristal no se establece de manera precisa, no es un problema siempre que sea constante a lo largo del tiempo.     

pregunta bokan

3 respuestas

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Vea el increíble convertidor de tiempo a digital TDC7200 ...

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Puede medir el tiempo con una resolución de ~ 55 picosegundos (!) y cuesta alrededor de $ 2 en una cantidad de 1K.

    
respondido por el bigjosh
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Este ES un servicio de diseño, dentro de lo razonable, Y la gente cerrará su respuesta antes de comenzar a pensar (en 5 ns) si menciona alternativas comerciales. Entonces, tal vez no puedas ganar :-).

Un comparador lo suficientemente rápido (existen) permitirá que el tiempo de un "borde" relativo a un reloj local se convierta en un pulso.

Un reloj y un contador locales permitirán que se determinen los relojes entre la hora de inicio y la hora de activación.

Las personas hacen IC de corto alcance de vuelo para la detección de gestos de teléfonos móviles (créanlo o no) con los tiempos que se aproximan a lo que desea.

Conceptualmente, deberías considerar tantas alternativas como puedas imaginar. Uno o más pueden incluso funcionar.

La exploración rotatoria de un campo de sensores con varios transmisores puede ser lo suficientemente buena.

Es posible que pueda realizar una detección computarizada de la posición tomagráfica al ver qué objetivos están bloqueados o que afectan a la señal a lo largo de varios caminos.

Dice que hay "muchos" dispositivos, pero debe ser más específico sobre la cantidad y la característica de bloqueo. Si hay, por ejemplo, 100 cada 1 metro cuadrado y 5 metros de altura, "puede haber problemas" con algunos sistemas. Si son, digamos, 300 x 300 mm y 200 mm de altura para que pueda "mirar hacia abajo" el campo desde un ángulo, puede usar cámaras o códigos de barras o patrones de lectura similares o ...

Usted dice que quiere que sean emisiones pasivas de wrt, pero no dice por qué o qué tan cerca de un "DEBE" su "deseo" es. Los LEDs IR cada código codificado pueden ser muy útiles. El LED de respuesta puede ser MUY de ayuda (sondee y responda. Circuitos resonantes en cada dispositivo que responden a lo que sea útil, pero ¿esto viola su objeción de radiación si es pasivo o activo?

Mucho más de carne y hueso ayudará con una buena respuesta.

    
respondido por el Russell McMahon
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¿Se ve bien, o simplemente loco? El microcontrolador podría calibrar   utilizando la señal maestra, así que si la frecuencia del cristal no es   establece con precisión que no es un problema siempre que sea constante en el tiempo.

Me temo que es muy loco usar su método: un receptor esclavo tendría que decodificar el mensaje maestro con una MCU y el tiempo necesario para bloquear la señal podría ser de varias decenas, si no cientos de ciclos de la portadora transmitida. Si la portadora es de 1 GHz, en algún lugar entre 10ns y 100ns (o más) se eliminará solo mediante el proceso de bloqueo. Esa es una gran brecha en el tiempo para emitir una respuesta esclava.

Además, un ciclo de una MCU podría ser un error de +/- 20nsec. No puede garantizar que la frecuencia de operación de la MCU esté sincronizada de alguna manera con la transmisión maestra, por lo tanto, el error de incertidumbre.

Creo que estás a kilómetros de distancia obteniendo una precisión 3ns o incluso una resolución.

Por cierto, se llama Trilateración y no triangulación

    
respondido por el Andy aka

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