一种基站同步、定位方法和设备的制造方法_4

文档序号:9815140阅读:来源:国知局
站的第一接收通道324接收过程的时延 记为即上述实施例中记载的第六时间值),经过第二接收通道325接收过程的时延记 为Tl-2-r,经过第S接收通道326接收过程的时延记为Ti-2-:r。
[0111] S26: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Ti-Io 时刻产生波形参数与主动基站发送应答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324、第二接收通道325和第=接收通道326,对接收的应答脉冲信号进行去斜 处理。经过第一接收通道324、第二接收通道325和第=接收通道326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,并进入时序控制与信号处理器311。
[0112] S27:时序控制与信号处理器311对第一接收通道324输出的单频脉冲信号进行处 理,并得到信号频率为fi-i,对第二接收通道325输出的单频脉冲信号进行处理,并得到信号 频率为f 1-2,对第=接收通道326输出的单频脉冲信号进行处理,并得到信号频率为f 1-3。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得到接收定时脉冲信号到达主动基站的第一接 收通道324的时间为主动基站时刻Tl-1-r(即上述实施例中记载的第四时刻),即:Tl-1-r = T^io-f^i/K。
[0113] 此外,接收定时脉冲信号到达主动基站的第二接收通道325的时间为主动基站时 亥lJlV2-r,即:。-2寸=lVl〇_f 1-2/K。
[0114] 此外,接收定时脉冲信号到达主动基站的第=接收通道326的时间为主动基站时 亥lJlV3-r,即:。-3寸=lVl〇_f 1-3/K。
[0115] 综上所述内容,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过程 中,应答脉冲信号经过的总时延(即上述实施例中记载的第二时延)可表示为:Tl-1-r-(T2-t+ tA)二T2-t+Tir^Tl-1-rD需要说明的是,tA和Tr为未知量D
[01 16]基于得到的(1'2寸+古么)-1'1-1:二了1-1+了1?42寸和1'1-1-1'-(1'2-1+古么)二12-1+了1?41-1-1',可1^计 算得到
即主动基站与辅动基站之 间的时间差,那么利用该时间差,可W实现主动基站与辅动基站之间的时间同步。
[0117] 3、利用微波信号双向传输实现时间同步与测距过程。
[0118] 利用微波信号双向传输实现时间同步与测距过程需利用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和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。
[01 19] 531:基于得到的巧2-:1:4么)-1'1-* = 了1-*+了^1~了2-:1:和1'1-1-:1:-巧2-1;4么)=1:2-1;4[?+11-1-:1:,可 W计算得到:
[01 22]其中,Tl-t、T2-t为已知量,Tl-1-r可利用Tl-1-r = Tl-l〇-fl-l/K得到,T2-r可利用T2-r = T2-lD-f2/K得到,其中Ti-1d、T2-1d、K为已知量,可通过信号处理获得,Tl-t、T2-r、Ti-i-r、 T2-t为系统固有时延,可通过校准得到。
[0123] S32:通过
可得到主动基站 和辅动基站在同一时刻的时间差,即可通过对辅动基站的时间进行修正W实现主动基站和 辅动基站之间的时间同步。
[0124] S33:通过
可得到主动 基站和辅动基站之间的距离。
[0125] 4、利用干设仪实现二维测角过程。
[0126] 在利用干设仪实现二维测角过程可W利用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。
[0127] S41:在满足远场条件下,接收定时信号到达主动基站的第一接收通道324、第二接 收通道325、第=接收通道326的时刻不同,是因为主动基站的第一发射/接收天线331与第 二接收天线332之间的距离为d,第一发射/接收天线331与第=接收天线333之间的距离为 d,故它们所接收到的应答脉冲信号之间存在波程差。W第一发射/接收天线和第二发射接 收天线为例,如图8所示,为主动基站两个天线组成的干设仪的结构示意图,则
[0128] 其中,A祭为接收应答信号在经过第一发射/接收天线331、第一接收通道324与经 过第二接收天线332、第二接收通道325后的相位差,A R为波程差,0为辅动基站相对于主动 基站的角度信息。
[0129] 因此,利用时序控制与信号处理器311测量第一接收通道324接收的应答脉冲信号 和第二接收通道325接收的应答脉冲信号之间的相位差,即可得到辅动基站相对于主动基 站的角度信息9。
[0130] S42:根据线性调频信号的波形特点,利用测频结果解相位模糊问题。
[0131] 由于在干设仪测角过程中存在相位模糊问题,利用长短基线解模糊是常用的解模 糊方法,但会导致设备结构复杂。本申请实施方案根据线性调频信号的波形特点,利用测频 结果解相位模糊问题。
[0132] 具体地,接收定时脉冲信号到达第一发射/接收天线331和第二接收天线332的波 程差可表示为:AR = d ? sin0 = c ? 11-12。
[0133] 其中,ti-12为接收定时信号到达主动基站的第一接收通道324和第二接收通道325 的时延差,Tl-12 = Tl-2-r-Tl-1-r= (fl-1-fl-2)/K。
[0134] 在主动基站的时序控制与信号处理器311中可得到fi-i和fi-2,根据fi-i和fi-洞样 可W得到辅动基站相对于主动基站的角度信息9,尽管测试结果的测试精度不及通过相位 差法得到的测试结果,但可W将两种方法的测试结果综合起来,从而实现利用测频结果解 相位模糊的目的。
[0135] S43:S41和S42利用主动基站的第一发射/接收天线331和第二接收天线332实现了 对辅动基站的一维测角。重复相同的步骤,利用主动基站的第一发射/接收天线331和第= 接收天线333可实现对辅动基站的二维测角。
[0136] 5、综合测距结果和二维测角结果实现定位过程。
[0137] 根据S33计算得到的主动基站与辅动基站之间的距离值和S43得到辅动基站相对 于主动基站的二维测角,可W计算得到辅动基站相对于主动基站的位置,实现主动基站对 辅动基站的定位。
[0138] 本领域的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机 程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面 的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计 算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程 序产品的形式。
[0139] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图 和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程 和/或方框、W及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供运些计算机程序指 令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器W产生 一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0140] 运些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备W特 定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。
[0141] 运些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤W产生计算机实现的处理,从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一 个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0142] 尽管已描述了本申请的优选
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