一种无线电导航系统的制作方法

文档序号:13874546阅读:371来源:国知局

本发明属于无线导航技术领域,涉及一种无线电导航系统。



背景技术:

在基于无线电测量的定位系统中,接收机通过接收位置已知的导航信标台发射的导航定位信号,经由几何技术(例如,双曲线定位、圆-圆定位法)求解出未知的用户位置。而无线电导航信号在复杂电磁环境中传播时,到达接收端的信号不仅包括通过直视路径到达的直射波,还包括通过不同传播路径达到的反射波和散射波,这些通过不同传播路径到达的信号通常拥有不同的信号幅度、相位和传播时延,接收端接收到的信号就是这些不同路径信号的叠加,叠加之后的信号有可能增强也有可能相互抵消,形成多径衰落,使得无线电导航信号的质量受到严重影响。

此外,为实现无线电导航定位,一般需要同时接收来自多个导航信标台的导航定位信号,但在许多情况下,接收机无法检测到较弱的导航信标台信号(例如,接收机距离较远时),此时就需要采取一定的技术手段,来提高接收机检测弱导航信号的灵敏度。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题:提供一种能够改善无线电导航信号质量的无线电导航系统。

本发明的技术方案:一种无线电导航系统,所述的系统包括信号生成端、发射端和接收端,其特征为:信号生成端对同一导航信息,生成两个频点的无线电导航信号,发射端包括两根发射天线,每根天线分别发送两个频点的无线电导航信号;

接收端包括一根天线,接收端通过该根天线同时接收四路无线电导航信号,并对接收的信号进行合并处理。

进一步,发射端的两根天线在空间距离上至少相隔10个无线电载波的波长。

进一步,两个频点间的频率间隔大于相干带宽。

进一步,接收端通过无线电信号选择合并、等增益合并或最大比合并的方法对接收的信号进行合并处理。

本发明的有益效果:在信号发射端采用两根发射天线,每根天线分别发送两个频点的无线电导航信号,对同一导航信息,提供四路导航信号副本,在接收端对接收到的四路导航信号副本采用选择合并、等增益合并或最大比合并的方法进行合并,从而改善接收无线电导航信号质量,提高无线电测量精度。

附图说明

图1为本发明原理的示意图。

具体实施方式

以下结合图1对本发明做进一步说明,所述的无线电导航系统包括信号生成端、发射端和接收端,其特征为:信号生成端对同一导航信息,生成两个频点的无线电导航信号,发射端包括两根发射天线,每根天线分别发送两个频点的无线电导航信号;接收端包括一根天线,接收端通过该根天线同时接收四路无线电导航信号,并对接收的信号进行合并处理。

发射端的两根天线在空间距离上至少相隔10个无线电载波的波长。两个频点间的频率间隔大于相干带宽,如果无线电导航信号传输过程中所经历的最大多径时延扩展为tm,那么相干带宽为bc=1/tm(理论上要求tm小于一个码元的持续时间tb)。这样,可以认为发射的四路导航信号在空间经历的衰落是不相关的。

接收端通过无线电信号选择合并、等增益合并或最大比合并的方法对接收的信号进行合并处理。

1)选择合并(sc):选择合并先将接收到的4路导航信号副本送入选择逻辑,选择逻辑会从4路导航信号副本中选择具有最高信噪比的信号作为输出,也称为开关式相加。

2)等增益合并(egc):也称相位均衡,将接收到的4路导航信号副本进行同相迭加,迭加时4路信号的权重相同,等增益合并后输出信号包络为:

其中,ri是第i路导航信号副本的包络,regc为等增益合并后的信号包络。

3)最大比合并(mrc):最大比合并是一种比较好的信号合并方式,对4路导航信号副本进行加权相加,权重由各路信号所对应的信号电压和噪声功率的比值决定,即最大比合并后输出信号包络为:

其中,ai=ri/ni是第i路导航信号副本的权值,即第i路导航信号副本的信噪比,ni是第i路噪声功率。



技术特征:

技术总结
本发明属于无线导航技术领域,涉及一种无线电导航系统。所述的系统包括信号生成端、发射端和接收端,其特征为:信号生成端对同一导航信息,生成两个频点的无线电导航信号,发射端包括两根发射天线,每根天线分别发送两个频点的无线电导航信号;接收端包括一根天线,接收端通过该根天线同时接收四路无线电导航信号,并对接收的信号进行合并处理。提供了一种能够改善无线电导航信号质量的无线电导航系统。

技术研发人员:张梦婷;陈璞;魏学东;王袆敏;徐丽娜;刘通
受保护的技术使用者:中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
技术研发日:2016.08.17
技术公布日:2018.03.06
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