Methods and apparatus are disclosed for measuring position and motion of a
"marker" antenna (14), disposed on a subject (12) at a physical location
to be tracked. Relative distance of the marker antenna (14) from receiving
antennas (18) is measured by phase differences of its microwave signals
(40) at the receiving antennas (18) for at least two successive marker
positions. Alternatively, actual distances (104, 106) are calculated by
choosing a source position (102) and iterating the distances (104, 106)
until the calculated phase differences match those measured. Four to six
receiving antennas (18) are positioned at edges of a volume (16) where
activity is conducted. Each received signal (40) is amplified and
down-converted in a mixer (44). A single reference oscillator (46) feeds
all the mixers (42) to preserve phase relationships of the received
signals. Received signals (40) are digitized and presented to a
multi-channel digital tuner (50). Phase relationships are preserved
because all of the signal processing up to this step is "coherent". The
digital data is fed (51) to a main computer and processed by algorithm to
estimate the marker antenna's position relative to each receiving antenna
(18). The apparatus is especially applicable to clinical gait analysis,
sports medicine, industrial, military and entertainment uses.
Methoden und Apparate werden für die messende Position und Bewegung einer "Markierung" Antenne (14) freigegeben, abgeschaffen auf vorbehaltlichem (12) an einer körperlichen Position aufgespürt zu werden. Relativer Abstand der Antenne marker (14) vom Empfangen der Antennen (18) wird durch Phasendifferenzen seiner Mikrowelle Signale (40) an den empfangenden Antennen (18) für mindestens zwei aufeinanderfolgende Markierung Positionen gemessen. Wechselweise werden tatsächliche Abstände (104, 106) errechnet, indem man eine Quellposition (102) wählt und die Abstände (104, 106) wiederholt bis die errechneten Phasendifferenzen gemessene die zusammenbringen. Vier bis sechs empfangende Antennen (18) werden an den Rändern eines Volumens (16) in Position gebracht, wo Tätigkeit geleitet wird. Jedes empfangene Signal (40) wird in einem Mischer (44) verstärkt und unten-umgewandelt. Ein einzelner Bezugsoszillator (46) zieht alle Mischer (42) zu den Konservephase Verhältnissen der empfangenen Signale ein. Empfangene Signale (40) werden einem digitalen Mehrkanaltuner (50) digitalisiert und dargestellt. Phase Verhältnisse werden konserviert, weil die ganze Signalaufbereitung bis zu diesem Schritt "zusammenhängend" ist. Die digitalen Daten werden (51) zu einem Hauptcomputer eingezogen und durch Algorithmus verarbeitet, um die Position der Antenne marker im Verhältnis zu jeder empfangenden Antenne (18) zu schätzen. Der Apparat ist auf klinischen Gaitanalyse, der Sportmedizin, industriellen, des Militärs und der Unterhaltung Gebrauch besonders anwendbar.
