鉴相测距方法技术

本发明专利技术涉及一种鉴相测距方法，该方法包括第一通信设备发送第一相位标识信号以及请求测距信号至第二通信设备，第二通信设备对第二相位标识信号同第一相位标识信号进行鉴相，获得第二相位差，第二通信设备将第二相位标识信号以及包含有第二相位差的回复信号发送至第一通信设备，第一通信设备对第一相位标识信号与第二相位标识信号进行鉴相，得到第一相位差，第一通信设备根据第一相位差与第二相位差计算由于信号传输第一通信设备与第二通信设备之间的距离所产生的相位延迟，并根据相位延迟计算出第一通信设备与第二通信设备之间的距离，这种鉴相测距方法，无需第三设备辅助、仅仅利用原有通信关系即可方便的实现双方测距和定位。

【技术实现步骤摘要】
技术领城本专利技术涉及一种，尤其是一种利用电子通信过程中由于距 离引起的信号相位延迟进行距离测量定位的方法，属于通信领域。
技术介绍
现实生活中，我们经常用到的利用光学和无线电相位测距定位，是利用 已知的多个间距确定的固定无线电发射台(包括卫星定位)，来实现测距或 定位。以卫星通信为例，图1为卫星定位的原理结构图，如图l所示，在某一特定的时间四个卫星(卫星5、卫星6、卫星7以及卫星8 )分别向待定位 物体3和待定位物体4发射无线电信号，待定位物体3和待定位物体4的无 线电接收装置分别通过测量无线电信号的传输时间来量测待定位物体3和待 定位物体4与卫星之间的距离，并且在所述特定的时刻卫星的位置是已知的， 由此可以计算出待定位物体3和待定位物体4的位置，最终可以得出待定位 物体3和待定位物体4之间的距离。上迷的测距定位方法虽然用途广泛，但是过于依靠间距确定或相位确定 的固定无线电发射台或卫星，同时增加了测距定位的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术所存在的不足，提供一种能够使一个通 信设备直接测量与另 一个通信设备之间距离的。为实现上述目的，本专利技术提供了一种，该方法包括以下步骤步骤1:第一通信设备将第一相位标识信号以及请求测量与第二通信设备之间的距离的通信测距信号调制后发送至第二通信设备；步骤2:所述第二通信设备解调出所述第一相位标识信号以及所述通信测距信号，并将所述第二通信设备的第二相位标识信号同所述第一相位标识信号进行鉴相，获得标识所述第二相位标识信号与所述第一相位标识信号的相位差值的第二相位差；步骤3:所述第二通信设备将所述第二相位标识信号以及包含有所述第二相位差的回复信号调制后发送至所述第一通信设备；步骤4:所述第一通信设备解调出所述第二相位标识信号和所述回复信号，并对所述第一相位标识信号与所述第二相位标识信号进行鉴相，得到标识所述第一相位标识信号与所述第二相位标识信号的相位差值的第一相位差；步骤5:所述第一通信设备根据所述第一相位差与所述第二相位差计算 由于信号传输所述第 一通信设备与所述第二通信设备之间的距离所产生的相 位延迟，并根据所述相位延迟以及所述第一相位标识信号或所迷第二相位标 识信号的传播速度计算出所述第 一通信设备与所迷第二通信设备之间的距 离。需要说明的是,上述技术方案中第一相位标识信号和第二相位标识信号 为固定相位关系的频率函数信号；由于频率函数信号具有周期性，为避免由 于相位标识信号的周期性引起的距离计算错误，当两个通信设备的距离比较 远时可采用长周期的相位标识信号或使所述第一相位标识信号和所述第二相 位标识信号同时使用几个不同周期的频率函数做为相位标识信号，得出不同 周期的第一相位标识信号与第二相位标识信号的相位差，消除频率函数信号 的周期性的影响，方便准确地测量出所述第一通信设备与所述第二通信设备 之间的距离。上述技术方案通过测量通信过程中通信双方的距离引起的信号相位延迟 来进行测距定位，无需第三设备辅助、仅仅利用原有通信关系即可方便的实现双方测距和定位。下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。附图说明图1为现有的卫星通信的结构原理图；图2为本专利技术具体实施例1的流程图；图3为本专利技术具体实施例2的流程图；图4为本专利技术具体实施例2的频率信号波形图；图5为本专利技术具体实施例3的流程图；图6为本专利技术具体实施例4的流程图；图7为本专利技术具体实施例5的流程图；图8为本专利技术的系统结构图；图9为本专利技术的具体的系统结构图；图10为本专利技术具体实施例6的流程图。具体实施方式图2为本专利技术具体实施例1的流程图，如图2所示，该实 施例具体包括以下步骤步骤101:第一通信设备1将第一相位标识信号以及请求测量与第二通 信设备2之间的距离的通信测距信号调制后发送至第二通信设备2;步骤102:所述第二通信设备2解调出所述第一相位标识信号以及所述 通信测距信号，并将所述第二通信设备2的第二相位标识信号同所述第一相 位标识信号进行鉴相，获得标识所述第二相位标识信号与所述第一相位标识 信号的相位差值的第二相位差；步骤103:所述第二通信设备2将第二相位标识信号以及包含有所述第 二相位差的回复信号调制后发送至所述第一通信设备1;步骤104:所述第一通信设备1解调出所述第二相位标识信号和所述回复信号，并对所述第一相位标识4言号与所述第二相位标识信号进行鉴相，得 到标识所述第一相位标识信号与所述第二相位标识信号的相位差值的第一相位差；步骤105:所述第一通信设备1根据所述第一相位差与所述第二相位差 计算由于信号传输所述第一通信设备1与所述第二通信设备2之间的距离所 产生的相位延迟，并根据所述相位延迟以及所述第一相位标识信号或所述第 二相位标识信号的传播速度计算出所述第一通信设备1与所述第二通信设备 2之间的距离。上述技术方案中的鉴相器的输出值(即相位差或相位差相关量)根据通 信设备的不同可以表现为计数器的计数值，量化的电平值等等。上述技术方案通过测量通信过程中通信双方的距离引起的相位延迟来进 行测距定位，无需第三设备辅助、仅仅利用原有通信关系即可方便的实现双 方测距和定位。图3为本专利技术具体实施例2的流程图，本实施例为本专利技术 在无线通信中的应用，在该实施例中的第一通信设备1和第二通信设备2为 无线电收发器，均设为单工单频工作模式，调制方式为二进制频率调制，双 方收发栽频频率为F、双方的相位固定不变的调制频率(即相位标识信号) 为f0,两者距离为D米。利用通信设备中的计数器表示调制频率的相位差。 设每当调制脉冲频率fO从低电平向高电平跳变(相位为0度)时，计数器复 位并从0开始计数。设fO的一个周期中计数器从0最大可计到Z。由于第一 通信设备1和第二通信设备2是两个独立设备，两者的调制振荡频率f 0不可 能完全同步，设第一通信设备1的调制频率相位实际滞后第二通信设备2的 调制频率，相位差在通信全过程固定不变为P，相位差P可使第二通信设备2 的计数器计数为X，两者之间的距离D产生的相位差可使计数器计数为Y。如 图3所示，该实施例包括以下步骤步骤201:第一通信设备l发射测距请求信号，同时调制频率fO对载频进行频率调制；步骤202:所述第二通信设备2在收到所述请求信号同时对解调出的第 一通信设备1的调制频率f0与第二通信设备2的f0进行鉴相，得到第二相 位差，用计数器表示为X + Y;步骤203:所述第二通信设备2发射包含有第二相位差的回复信息，同 时调制频率f 0也对栽频进行频率调制；步骤204:所述第一通信设备1在收到所述回复信号后，对同时解调出 的第二通信设备2的调制频率f 0与第一通信设备1的f 0进行鉴相，得到第 一相位差，用计数器表示为(Z-X) +Y;步骤205:所述第一通信设备1根据所述第一相位差和所述第二相位差 得出所述第一通信设备1与所述第二通信设备2之间的距离所产生的相位延 迟，用计数器表示为/2 = Y,并根据所述相位延迟Y 计算出所述第一通信设备1与所述第二通信设备2之间的距离D。上述实施例中设一个f0周期计数器可有100个脉冲Z-IOO，相位差P 产生的脉冲为30个X=30，距离D产生的相位差脉沖设为25个Y-25,如 图4所示。开始鉴相测距时第一通信设备1发射频率信号，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鉴相测距方法，其特征在于包括以下步骤：　　　　步骤１：第一通信设备（１）将第一相位标识信号以及请求测量与第二通信设备（２）之间的距离的通信测距信号调制后发送至第二通信设备（２）；　　　　步骤２：所述第二通信设备（２）解调出所述第一相位标识信号以及所述通信测距信号，并将所述第二通信设备（２）的第二相位标识信号同所述第一相位标识信号进行鉴相，获得标识所述第二相位标识信号与所述第一相位标识信号的相位差值的第二相位差；　　　　步骤３：所述第二通信设备（２）将所述第二相位标识信号以及包含有所述第二相位差的回复信号调制后发送至所述第一通信设备（１）；　　　　步骤４：所述第一通信设备（１）解调出所述第二相位标识信号与所述回复信号，并对所述第一相位标识信号与所述第二相位标识信号进行鉴相，得到标识所述第一相位标识信号与所述第二相位标识信号的相位差值的第一相位差；　　　　步骤５：所述第一通信设备（１）根据所述第一相位差与所述第二相位差计算由于信号传输所述第一通信设备（１）与所述第二通信设备（２）之间的距离所产生的相位延迟，并根据所述相位延迟以及所述第一相位标识信号或所述第二相位标识信号的传播速度计算出所述第一通信设备（１）与所述第二通信设备（２）之间的距离。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海舟，
申请(专利权)人：王海舟，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]