System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种信号到达时差测量方法、系统、电子设备和存储介质技术方案_技高网

一种信号到达时差测量方法、系统、电子设备和存储介质技术方案

技术编号:43842274 阅读:6 留言:0更新日期:2024-12-31 18:37
本发明专利技术提供了一种信号到达时差测量方法、系统、电子设备和存储介质,方法包括:各信号接收器接收目标信号源发射的目标信号;对每个信号接收器接收到的目标信号进行采样,得到对应的采样数据集;基于每个信号接收器对应的采样数据集获取目标信号到达对应信号接收器的平均到达时间;基于目标信号到达每个信号接收器的平均到达时间,获取目标信号到达任意两个站点间的时间差。本发明专利技术能够使测量到的目标信号到达各远端接收站间的时间差更加准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位控制,特别是涉及一种信号到达时差测量方法、系统、电子设备和存储介质


技术介绍

1、分布式定位系统,利用分布于不同位置的远端接收站,接收目标发射的信号,通过测量目标信号到达各远端接收站的时间或站间的时间差,实现对目标的定位。多点定位系统即为典型的分布式定位系统。系统通过测量目标信号到达各远端接收站间的时间差,采用时差定位体制对目标进行定位。因此,系统远端接收站对目标信号检测及到达时间测量的性能,直接决定了系统定位性能。

2、实际运用中的多点定位系统,利用分布于不同位置的远端接收站接收目标信号,目标信号主要为a/c/s模式应答信号;系统通过测量目标发送的a/c/s模式应答信号到达各远端接收站的时间,计算出信号到达各远端接收站间的时间差,再采用时差定位体制对目标进行定位。远端接收站测量目标a/c/s模式应答信号到达时间,通常采用信号脉冲前沿检测方式,即当信号脉冲上升沿电平达到或超过某一预设门限时,判定信号到达并以该计时点作为目标信号到达时间。这种目标信号到达判定及时间测量方式,可能因两种原因导致测量的目标信号到达时间存在误差。一是因突发干扰导致信号脉冲上升沿电平提前或滞后达到预设的检测门限;二是因多径效应导致信号脉冲上升沿展宽,电平延迟达到预设的检测门限。这两种原因导致的目标信号到达时间测量误差,最终将直接导致定位结果出现误差。

3、通过目标信号脉冲前沿检测并测量目标信号到达时间的方式,测量到的是目标信号到达定位系统某远端接收站的绝对到达时间,采用这种方式,上述两种原因导致的测量误差在实际中无法完全避免。然而对于多点定位系统,因系统采用时差定位体制对目标进行定位,因此准确测量出目标信号到达各远端接收站间的时差比测量目标信号到达各远端接收站的绝对到达时间更为重要。因此,如何准确测量出目标信号到达多点定位系统各远端接收站间的时差,以降低目标信号脉冲前沿检测及到达时间测量所引入的误差,是进一步提高多点定位系统定位精度需要解决的重要问题。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:

2、根据本专利技术第一方面,提供了一种信号到达时差测量方法,所述方法包括如下步骤:

3、s100,各信号接收器接收目标信号源发射的目标信号。

4、s200,在第i个信号接收器接收到目标信号时,对接收到的目标信号进行采样,得到对应的采样数据集di=(vi,ti),vi为第i个信号接收器采集到的目标信号电平采样序列,vi={vi1,vi2,……,vir,……,vin},ti为vi对应的采样计时序列,ti={ti1,ti2,……,tir,……,tin},vir为在第r个采样时刻tir采样得到的目标信号的电平,r的取值为1到n,n为预设采样点数,i的取值为1到m,m为信号接收器的数量。

5、s300,基于di确定目标信号的应答信号类型,并基于确定的应答信号类型和di确定第i个信号接收器所需要的用于计算目标信号的平均到达时间的采样点数ni。

6、s400,基于di和ni获取目标信号到达第i个信号接收器的平均到达时间toai。

7、s500,基于toai和toaj获取时间差△tdoaij作为目标信号到达第i个信号接收器和第j个信号接收器间的时间差,△tdoaij=(toai-toaj),j的取值为1到m。

8、根据本专利技术第二方面,提供了一种信号到达时差测量系统,所述系统包括:m个信号接收子系统和信号到达时差计算模块,每个信号接收子系统包括信号接收器、时钟、信号采样模块和信号到达时间计算模块;其中,各信号接收器用于接收目标信号源发射的目标信号并发送给对应的信号采样模块;第i个信号接收器对应的信号采样模块用于对接收到的目标信号进行采样,得到对应的采样数据集di并发送给对应的信号到达时间计算模块,di=(vi,ti),vi为第i个信号接收器采集到的目标信号电平采样序列,vi={vi1,vi2,……,vir,……,vin},ti为vi对应的采样计时序列,ti={ti1,ti2,……,tir,……,tin},vir为在第r个采样时刻tir采样得到的目标信号电平,r的取值为1到n,n为预设采样点数,i的取值为1到m,m为信号接收器的数量;第i个信号接收器对应的信号到达时间计算模块用于基于di确定目标信号的应答信号类型,并基于确定的应答信号类型和di确定第i个信号接收器所需要的用于计算目标信号的平均到达时间的采样点数ni,以及基于di和ni获取目标信号到达第i个信号接收器的平均到达时间toai;所述信号到达时差计算模块用于基于toai和toaj获取时间差值△tdoaij作为目标信号到达第i个信号接收器和第j个信号接收器间的时间差,△tdoaij=(toai-toaj),j的取值为1到m。

9、根据本专利技术第三方面,提供了一种电子设备,包括处理器和存储器;所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令,用于执行本专利技术第一方面所述方法的步骤。

10、根据本专利技术第四方面,提供了一种非瞬时性计算机可读存储介质,所述非瞬时性计算机可读存储介质存储程序或指令,所述程序或指令使计算机用于执行本专利技术第一方面所述方法的步骤。

11、本专利技术至少具有以下有益效果:

12、本专利技术实施例提供的信号到达时差测量方法,通过对信号接收器接收到的目标信号电平进行多次采样与计时,得到对应的采样数据集,接着利用采样数据集计算目标信号到达各信号接收器的平均到达时间,而不是仅仅利用一个计时点作为到达时间,这样,即使存在因突发干扰或多径效应的影响,也不会对目标信号的到达时间测量产生严重影响,即能够确保目标信号到达各信号接收器的到达时间测量更加准确。

13、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种信号到达时差测量方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标信号为A模式应答信号、C模式应答信号或者S模式应答信号。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,n=rounddown(120μs/tS),rounddown()表示向下取整。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,S300具体包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,TOAi=(∑Hr=1vir×tir)/∑Hr=1vir,H=Ni。

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,tc≤ts≤0.175μs,tc为预设时钟周期。

7.一种信号到达时差测量系统,其特征在于,所述系统包括:m个信号接收子系统和信号到达时差计算模块,每个信号接收子系统包括信号接收器、时钟、信号采样模块和信号到达时间计算模块;

8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器;

9.一种非瞬时性计算机可读存储介质,其特征在于,所述非瞬时性计算机可读存储介质用于存储程序或指令,所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种信号到达时差测量方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标信号为a模式应答信号、c模式应答信号或者s模式应答信号。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,n=rounddown(120μs/ts),rounddown()表示向下取整。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,s300具体包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,toai=(∑hr=1vir×tir)/∑hr=1vir,h=ni。

...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐自励李静王毅
申请(专利权)人:中国民用航空总局第二研究所
类型:发明
国别省市:

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