一种基站同步、定位方法和设备的制造方法_3

文档序号:9815140阅读:来源:国知局
线331、第二接收天线332和第=接收天线333。
[0083] 其中,在主动基站中,时序控制与信号处理器311的触发信号输出端与信号产生器 321的触发信号输入端电连接。信号产生器321的信号输出端与发射通道322的信号输入端 电连接。发射通道322的信号输出端与单刀双掷开关323的一个信号输入端电连接。单刀双 掷开关323的信号输出/输入端与第一发射/接收天线331的信号输入/输出端电连接。单刀 双掷开关323的另一个信号输出端与第一接收通道324的信号输入端电连接。第一接收通道 324的信号输出端与时序控制与信号处理器311的第一个信号输入端电连接。第二接收天线 332的信号输出端与第二接收通道325的信号输入端电连接。第二接收通道325的信号输出 端与时序控制与信号处理器311的第二个信号输入端电连接。第=接收天线333的信号输出 端与第=接收通道326的信号输入端电连接。第=接收通道326的信号输出端与时序控制与 信号处理器311的第=个信号输入端电连接。
[0084] 图4为本申请实施例提供的辅动基站的结构示意图。所述辅动基站包括:时序控制 与信号处理系统41、收发系统42和天馈系统43。其中,所述时序控制与信号处理系统41包括 时序控制与信号处理器411;所述收发系统42包括信号产生器421、发射通道422、单刀双掷 开关423、第一接收通道424;所述天馈系统43包括第一发射/接收天线431。
[0085] 其中,在辅动基站中,时序控制与信号处理器411的触发信号输出端与信号产生器 421的触发信号输入端电连接。信号产生器421的信号输出端与发射通道422的信号输入端 电连接。发射通道422的信号输出端与单刀双掷开关423的一个信号输入端电连接。单刀双 掷开关423的信号输出/输入端与第一发射/接收天线431的信号输入/输出端电连接。单刀 双掷开关423的另一个信号输出端与第一接收通道424的信号输入端电连接。第一接收通道 424的信号输出端与时序控制与信号处理器411的第一个信号输入端电连接。
[0086] 在本申请实施例中,主动基站和辅动基站的第一发射/接收天线为收发共用天线, 在发射过程中作为发射天线,在接收过程中作为接收天线。在主动基站中通过切换单刀双 掷开关323实现主动基站发射过程和接收过程的分时工作,在辅动基站中通过切换单刀双 掷开关423实现辅动基站发射过程和接收过程的分时工作。
[0087] 在本申请实施例中,主动基站中的第一发射/接收天线、第二接收天线和第=接收 天线在一个平面内呈"L"形分布,空间位置关系分布如图5所示,第一发射/接收天线与第二 接收天线组成第一干设仪基线,基线长度为d,第一发射/接收天线与第=接收天线组成第 二干设仪基线,基线长度也为d,且两基线相互正交。
[0088] 在本申请实施例中,假定同一时刻下主动基站和辅动基站之间的时间差为U,即: tA = (T2-TO邮刷;其中,T功主动基站的时间;T2为辅动基站的时间,在确定tA之后,可W W 主动基站的时间为基准,利用tA同步修正辅动基站的时间,W实现主动基站与辅动基站之 间的时间同步。
[0089] 本申请实施例提供的技术方案包括:主动基站发送定时脉冲信号至辅动基站接收 定时脉冲信号过程、辅动基站发送应答脉冲信号至主动基站接收应答脉冲信号过程、利用 微波信号双向传输实现时间同步与测距过程、利用干设仪实现二维测角过程W及综合测距 结果和二维测角结果实现定位过程。
[0090] 具体内容包括:
[0091] 1、主动基站发送定时脉冲信号至辅动基站接收定时脉冲信号过程。
[0092] 下面详细描述主动基站发送定时脉冲信号至辅动基站接收定时脉冲信号的内容。
[0093] Sll:主动基站中的单刀双掷开关323切换至发射通道322;辅动基站中的单刀双掷 开关423切换至第一接收通道424。
[0094] S12:主动基站中的信号产生器321在时序控制与信号处理器311的触发下在主动 基站的Ti-t时刻(上述实施例中记载的第一时刻)产生正负斜率线性调频信号作为发送的定 时脉冲信号
[0095] 其中,线性调频信号的调频率为K,如图6所示,为本申请实施例所使用的定时脉冲 信号与应答脉冲信号的波形示意图。
[0096] S13:定时脉冲信号经过发射通道322和单刀双掷开关323传输至第一发射/接收天 线331,第一发射/接收天线331向外福射定时脉冲信号,此时,定时脉冲信号经过主动基站 发射过程的时延记为Tl-t,即上述实施例中记载的第一时间值。
[0097] S14:定时脉冲信号经过空间传播后进入辅动基站的第一发射/接收天线431,假设 主动基站和辅动基站之间的距离为R,那么定时脉冲信号经过空间传播的时延记为TR(上述 实施例中记载的第二时间值),其中,tr = R/c,c为电磁信号在空间中的传播速度。
[0098] S15:辅动基站的第一发射/接收天线431接收空间中的定时脉冲信号并传输至单 刀双掷开关423,经单刀双掷开关423后定时脉冲信号进入第一接收通道424。此时,定时脉 冲信号经过辅动基站的第一接收通道424接收过程的时延记为T2-。即上述实施例中记载的 第S时间值。
[0099] S16:辅动基站中的信号产生器421在时序控制与信号处理器411的触发下,在T2-1。 时刻产生波形参数与主动基站发送定时脉冲信号波形参数一致的本振脉冲信号并发送至 第一接收通道424,对接收的定时脉冲信号进行去斜处理。经过第一接收通道424的去斜处 理后,正负斜率线性调频定时脉冲信号变为单频脉冲信号,并将单频脉冲信号传输至时序 控制与信号处理器411。
[0100] 其中,图7为定时脉冲信号/应答脉冲信号进行去斜处理得到的波形示意图。
[0101] S17:时序控制与信号处理器411对单频脉冲信号进行处理,并得到信号频率为f2, 根据线性调频信号去斜处理后单频脉冲信号的频率与时延的关系f = K ? A T,A T为本振脉 冲信号与接收定时脉冲信号之间的时延,可W得到定时脉冲信号到达辅动基站的时间为辅 动基站的时刻T2-r(即上述实施例中记载的第二时刻),且有AT = T2-l〇-T2-r = f2/K,即:T2-r = T2-I0-f2/K。
[0102] 综上内容,主动基站发送定时脉冲信号至辅动基站接收定时脉冲信号的过程中, 定时脉冲信号经过的总时延(即上述实施例中记载的第一时延)可表示为:(T2-rWA)-Tl-t = Tl-t+TR+Ts-r。需要说明的是,tA和Tr为未知量。
[0103] 2、辅动基站发送应答脉冲信号至主动基站接收应答脉冲信号过程。
[0104] 下面详细描述辅动基站发送应答脉冲信号至主动基站接收应答脉冲信号的内容。
[0105] S21:辅动基站中的单刀双掷开关423切换至发射通道422;主动基站中的单刀双掷 开关323切换至第一接收通道324。
[0106] S22:辅动基站中的信号产生器421在时序控制与信号处理器411的触发下,在辅动 基站的T2-t时刻(上述实施例中记载的第=时刻)产生正负斜率线性调频信号作为发送应答 脉冲信号。
[0107] 其中,应答脉冲信号与定时脉冲信号具有相同的波形参数。
[0108] S23:应答脉冲信号经过发射通道422和单刀双掷开关423传输至第一发射/接收天 线431,第一发射/接收天线431向外福射定时脉冲信号,那么定时脉冲信号经过辅动基站发 射过程的时延记为T2-t,即上述实施例中记载的第四时间值。
[0109] S24:应答脉冲信号经过空间传播后进入主动基站的第一发射/接收天线331、第二 接收天线332和第=接收天线333,假设主动基站和辅动基站之间的距离为R,那么应答脉冲 信号经过空间传播的时延为TR,即上述实施例中记载的第五时间值。
[0110] S25:主动基站的第一发射/接收天线331接收空间中的应答脉冲信号并传输至单 刀双掷开关323,经单刀双掷开关323后应答脉冲信号进入第一接收通道324;主动基站1的 第二接收天线332、第=接收天线333接收空间中的应答脉冲信号并分别传输至第二接收通 道325、第=接收通道326。应答脉冲信号经过主动基
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