一种时间及距离的测量方法及装置的制造方法_2

文档序号:9813912阅读:来源:国知局
一混频信号的频率。
[0036] 在本申请中,副平台将接收到的差频带正负斜率线性调频信号Si和本地生成的差 频带正负斜率线性调频信号Si'进行混频处理,得到第一混频信号。
[0037] 后续,副平台对得到的第一混频信号可进行模数转换W及测频处理,从而得到第 一混频信号的频率。所述模数转换用于将传输过程中的差频带正负斜率线性调频信号由模 拟信号转换成计算机可识别并处理的数字信号,所述测频处理用于使用计算机测算出第一 混频信号的频率。
[0038] S106:副平台向主平台发送差频带正负斜率线性调频信号S2。
[0039] 在本申请中,差频带正负斜率线性调频信号S2是副平台在确定出第一混频信号的 频率后,向该主平台发送的。
[0040] S107:所述主平台在向副平台发送差频带正负斜率调频信号Si后延迟第二预设时 间,生成差频带正负斜率线性调频信号S2'。
[0041] 在本申请实施例中,主平台在向副平台发送差频带正负斜率调频信号Si后,延迟 第二预设时间(如,2ms),在主平台本地生成差频带正负斜率线性调频信号S2',而不是严格 在步骤S106之后,主平台才生成差频带正负斜率线性调频信号S2',所述第二预设时间与所 述第一预设时间可W相等,也可W不相等,
[0042] 在此需要说明的是,主平台延迟第二预设时间生成S2'的原因在于:后续主平台将 接收到的差频带正负斜率线性调频信号S2与主平台本地产生的差频带正负斜率线性调频 信号S2'进行混频处理时,可W产生便于后续计算的频差。类似的,步骤S105中副平台延迟 第一预设时间生成Si'的原因也是可W产生便于后续计算的频差。
[0043] S108:主平台将接收到的差频带正负斜率线性调频信号S2和本地生成的差频带正 负斜率线性调频信号S2 '进行混频,确定出第二混频信号的频率。
[0044] 在本申请中,主平台将接收到的差频带正负斜率线性调频信号S2和本地生成的差 频带正负斜率线性调频信号S2'进行混频处理,得到第二混频信号。
[004引后续,主平台对得到的第二混频信号进行模数转换W及测频处理,从而得到第二 混频信号的频率。所述模数转换用于将传输过程中的差频带正负斜率线性调频信号由模拟 信号转换成计算机可识别并处理的数字信号,所述测频处理用于使用计算机测算出第二混 频信号的频率。
[0046] 另外,在此需要说明的是,在上述提到的差频带正负斜率调频信号Si、Si'、S2、S2' 的参数是相同的,并且,任一差频带正负斜率调频信号均由正斜率线性调频信号与负斜率 线性调频信号混合得到的,而且,任一差频带正负斜率调频信号的两个频带间频差分别大 于混频后的第一混频信号的频率W及第二混频信号的频率,所述差频带正负斜率调频信号 的两个频带间频差指的是该信号中差频带正斜率调频信号与差频带负斜率调频信号之间 的频带差。
[0047] S109:主平台接收所述副平台发送的生成差频带正负斜率线性调频信号Si'的时 亥IJ、发送差频带正负斜率线性调频信号S2的时刻、第一混频信号的频率。
[0048] S1010:主平台根据发送差频带正负斜率调频信号Si的时刻、所述副平台生成差频 带正负斜率线性调频信号Si'的时刻、所述副平台发送差频带正负斜率线性调频信号S2的时 亥IJ、所述主平台生成差频带正负斜率线性调频信号S2'的时刻、所述第一混频信号的频率W 及第二混频信号的频率,测量所述主平台与副平台之间的时钟误差及距离。
[0049] 由于在本申请中,主平台后续是根据发送差频带正负斜率调频信号Si的时刻、畐U 平台生成差频带正负斜率线性调频信号Si'的时刻、副平台发送差频带正负斜率线性调频 信号S2的时刻、主平台生成差频带正负斜率线性调频信号S2'的时刻、第一混频信号的频率 W及第二混频信号的频率,来测量主平台与副平台之间的时钟误差及距离的,因此,主平台 在确定出第二混频信号的频率后,还需要获取到副平台确定出的第一混频信号的频率,W 及副平台生成差频带正负斜率线性调频信号Si'的时刻、副平台发送差频带正负斜率线性 调频信号S2的时刻。
[0050] 因此,在本申请中具体通过W下方式来获取副平台的上述数据:主平台向副平台 发送测量结果查询指令,副平台再接收到测量结果查询指令后,直接将生成差频带正负斜 率线性调频信号Si'的时刻、发送差频带正负斜率线性调频信号S2的时刻、第一混频信号的 频率发送给主平台,所述测量结果查询指令用于获取副平台确定出第一混频信号的频率, W及副平台生成差频带正负斜率线性调频信号Si'的时刻、副平台发送差频带正负斜率线 性调频信号S2的时刻。
[0051] 在此需要说明的是,主平台发送差频带正负斜率调频信号Si的时刻W及主平台生 成差频带正负斜率线性调频信号S2'的时刻是主平台上时钟的时间,而副平台生成差频带 正负斜率线性调频信号Si'的时刻W及副平台发送差频带正负斜率线性调频信号S2的时刻 是副平台上时钟的时间。
[0052] 通过上述方法,由于差频带正负斜率调频信号可有效的抑制多普勒效应对测量时 钟误差及距离的影响,因此可有效提高测量高速运动平台之间的时钟误差及距离的准确 性。
[0053] 在本申请中,由于在实际应用中,两平台的时钟误差其实为在某一时刻,主平台时 间与副平台时间的差值,也就是说,用表达式表示为:时钟误差二同一时刻(主平台时间-副 平台时间)。
[0054] 基于此表达式,假设主平台在ti时刻向副平台发送差频带正负斜率线性调频信号 Si直到副平台接收到差频带正负斜率线性调频信号Si的过程中,主平台上时钟的时间为:
。而副平台上时钟的时间为:*1'-'1'/1(,假设两个平台的时钟误 差为St,因此

[005引假设副平台在t2'时亥胸主平台发送差频带正负杀摔线性调频信号盛到副平台接收到差频 带正负斜率线性调频信号&的过程中,副平台上时钟的时间为 上时钟的时间为:t2-f2/K,假设两个平台的时钟误差为St,因此,
[0056] 上述表达式中,副平台的系统发送延迟时间Delay胃暖、主平台的系统接收延迟时间 De 1曰丹歌、副平台的系统发送延迟时间De 1 ay旨暖、主平台的系统接收延迟时间De 1 分别是 主平台和副平台的系统延迟时间,平台上的发送和接收设备不同,发送的系统延迟时间和 接收的延迟时间也就不同。
[0057] 在本申请中,令A ta = Delay主发+Delayg贩,令A tb = Delay畐岐+Delay並,并且,在短时 间内主平台和副平台间的相对位移较小,也就是说,R'可近似认为等于R,因此,通过上述表 达式可W得到W下时钟误差及距离的表达式:
[0060] 其中,St表示主平台与副平台之间的时钟误差,ti表示主平台向副平台发送Si的时 刻,ti'表示副平台生成Si'的时刻,表示第一混频信号的频率,K表示差频带正负斜率线 性调频信号51、51'、52、52'的调频斜率山表示主平台生成52'的时刻^康示第二混频信号 的频率,t2'表示副平台向主平台发送S2的时刻,Ata表示主平台向副平台发送差频带正负 斜率调频信号Si的系统延迟时间Delays发和副平台接收主平台发送的差频带正负斜率调频 信号Si的系统延迟时间Delay旨败之和,A tb表示副平台向主平台发送差频带正负斜率调频信 号S2的系统延迟时间Delay旨暖和主平台接收副平台发送的差频带正负斜率调频信号S2的系 统延迟时间De
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