用于定位目标的方法和实施此方法的多基地雷达系统的制作方法_3

文档序号:9476094阅读:来源:国知局
根据本发明的方法和系统可W称为"半主动式"或"半被动式"。实际上,与纯被动 式方法和系统一样,其利用机会点信号,无需修改机会点信号使其适合于目标检测。然而, 需要发射器方的某种形式的协作,发射器必须借助于为此目的提供的数据链路来发射参考 信号。
【附图说明】
[0046] 在阅读了举例参照附图给出的说明之后,本发明的其它特性、细节和优点将显现 出来,运些附图分别表示:
[0047] -图1,多基地检测的原理;
[0048] -图2,由电视发射器产生的电磁波束的传播;
[0049] -图3A和图3B,借助于常规被动式多基地系统在两个不同海拔所获得的雷达覆盖 范围;
[0050] -图4,示出了根据本发明的方法的原理的图;
[0051] -图5,根据本发明的第一实施方案的系统的功能图;
[0052] -图6,根据本发明的第二实施方案的替代所述第一实施方案的系统的功能图;
[0053] -图7,根据本发明的所述第二实施方案的系统的总体图;W及
[0054] -图8A和图8B,本发明的技术结果。
【具体实施方式】
[00对如图4中所示,根据本发明的检测方法基于使用至少一个接收器RR,所述接收器RR位于发射器ER的视线之外。在该图的情况下,发射器与接收器之间插置的地面是曲面; 在其它实施方案中,可W插置的是例如山的障碍物。不在视线内的发射器和接收器通过数 据传输线LD链接在一起,数据传输线LD传送信号SLD。接收器RR使用运个信号来重建通 过源自发射器的直接传播(如果可W进行运种传播的话)而接收到的信号的复本。因而, 基于重建的所述复本,并且基于由发射器邸产生的、在被所述目标反射之后到达接收器的 无线电信号,来确定目标C的双基地距离。
[0056] 数据传输线可W是有线的(同轴电缆、光纤等),或者实际上是无线的(在此情况 下,需要依靠中继器)。数据传输线可W是专用的,或者构成电信网络的一部分。优选的是, 数据传输线的等待时间是已知的,或者可W例如凭借同步机构(下文将更具体描述)测量 出来,或者至少是不变的或实际上在缓慢地变化。
[0057] 参考信号SLT可W是模拟信号或者优选地是数字信号。它可W是无线电信号SRE 的复本(可选地是数字化的复本),通常转换成中频,或者实际上转换成基带,但是更一般 而言,它可W是传送重建所述无线电信号必需的所有信息的任何信号。
[0058] 图5更详细地示出了根据本发明的第一实施方案的检测系统的结构和操作。发射 器邸是数字电视发射器,其从中屯、广播站SCD接收数字源信号SS,数字源信号SS表示构成 MPEG文件的一连串字节。运个信号驱动数字调制器MOD,运个数字调制器MOD用产生中频 信号的发射器所特有的调制参数来参数化。运个信号:
[0059]- 一方面,被转换成射频,W由发射天线W无线电信号SRE的形式来福射;
[0060] -另一方面,被采样和量化,W沿着数据传输线LD、W数字参考信号SLD的形式、用 数字格式传输。在接收器RR的水平,复本重建模块RSR使用运个数字信号来重建或再生信 号SREF,其"模仿"所述接收器的天线通过直接传播所接收到的信号(转换成中频,并且适 当时被数字化)。因此,模块RSR必须使重建的复本SREF延迟一段时间,运段时间等于无线 电信号行进发射器与接收器隔开的距离所需要的假设传播时间减去数据传输线LD的等待 时间。因为发射器与接收器之间存在公共时间参考册R,所W可W实现上述效果。运个公共 时间参考册R可W例如是GPS时钟。
[0061] 还可m受想均衡重建的信号,朗i仿由在大气中的传播所引入的频率滤波。
[0062] W常规方式,接收器还包括阵列天线AR,用W接收借助于在有待检测的目标上的 反射而到达阵列天线AR的无线电信号SRE。运个阵列天线通过波束合成电路SF来驱动,该 波束合成电路SFW使收集的信号最大化的方式确定其接收波瓣。实际上,即使发射器不在 视线内,如果未使用自适应天线,则接收器可能拾取到源自在相同频率下操作的更近的发 射器的干扰。将包含转换成中频的预处理之后、由天线接收到的信号W及重建的复本SREF 传送到相关器模块XC。相关器模块XC使用不同的时移和频移来计算运两个信号的交叉相 关度,并且确定出使运个相关度最大化的时移和频移。因而识别出的时移提供了关于目标 的双基地距离的信息项ALW及其双基地速度上的频移Af。因此,每个接收器确定出其通 过数据传输线LD链接到的每个发射器的一对值(ALAf)。中央处理单元UC收集多个接 收器传送的运些值,并且根据现有技术使用运些值来定位所述目标并且确定其速度向量。
[0063] 图6的图示出了第二实施方案,其中沿传输线LD传输的是源极信号SS。接着必须 在接收器水平提供调制器MOD',W重建中频信号,所述中频信号用于重建参考信号。接收器 的运种进一步的复杂化,对应于数据传输线的相当大的简化。实际上,中屯、广播电台SCD可 W向几个不同发射器发射同一个源极信号SS,运些发射器对运个源极信号SS应用其固有 的调制参数,W产生相应的无线电信号。在第二实施方案中,数据传输线必须向接收器传输 运单个源极信号,且不像第一实施方案中的情况一样传输由发射器产生的多个调制过的信 号。
[0064] 图7示意性地示出了根据所述第二实施方案的系统的总体结构。运个系统包括中 屯、广播电台SCD,其向两个发射器邸1、ER2并且(借助于数据传输线LD)向S个接收器RR1、 RR2、RR3发射源极信号SS。每个接收器包括天线和本机数据处理单元化1-UL3。每个所述 本机处理单元包括用于调制、重建复本和交叉相关(其操作方式如上所述)的块,并且产生 两对值(ALi,Afi),,其中"i"表示发射器(i= 1,。,而"j"表示接收器(j= 1,2,:3)。运 些值被发射到中央处理单元UC,中央处理单元UC利用运些值来计算所述目标(或每个目 标)的位置P和速度京。 阳〇化]应注意的是,要定位目标,=个值ALi就够了。现在,在图7的系统中存在运些值 中的六个值;因而可w用二十种不同方式计算位置,并且由于不可避免的误差和不准确 性,将获得二十个不同位置。可W利用运个冗余来改进接收器与发射器之间的同步,方法 是通过确定时序校正,运些时序校正使得多个计算出的位置之间的均方误差最小化成为可 能。在限度W内,运可W使不需要使用外部时钟来确定公共时间参考成为可能,条件是传输 链路的等待时间是恒定的,或者至少缓慢变化。因此,只要用每个发射和接收路径的一个未 知数来补充最小平方系统即可;如果测量值的数量是足够的,则可W识别运些未知项。 [0066] 通过图8A和图8B,可W理解本发明的技术结果。运两个图示出了借助于根据本发 明的检测系统而获得的检测覆盖范围,该检测系统包括一个发射器和四个接收器,运四个 接收器由于距离的缘故而不在所述发射器的视线内。在图8A中,区域RC' 1。。。表示1000英 尺(304. 8m)海拔的覆盖范围;在图8B中,区域RC'3。。。。表
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