【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无锚点协同定位领域，尤其涉及一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法及系统。
技术介绍
1、近年来，仅通过节点与邻近节点间的无线测量和信息分享实现节点间相对位置估计的无锚点协同定位技术因其在复杂环境中的广泛应用潜力逐渐受到关注，已成为智能交通、工业自动化、应急救援、智慧城市、环境监测及国防安防等领域的研究热点。在二维平面中，距离和方位两个要素可唯一确立一个相对位置。因此准确估计来自邻近协作节点的入射波的方向是无锚点协同定位研究的关键内容。目前国内外无源测向技术发展迅猛，但传统的无源测向系统至少需要三根天线组成阵列接收信号以达到较高的角度分辨率，同时需考虑相位模糊问题，这使得系统结构复杂且成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决协同定位中现有无源测向方案需配置天线阵列和严格要求时钟同步所导致的系统构建复杂和建设成本较高的问题，使得系统结构复杂且成本较高的问题，提供一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法及系统。
2、本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、s1：通过静态天线和移动天线接收协作节点发射信号，获得静止天线数据和旋转天线数据；
4、s2：基于旋转天线数据的无线信道值以及与静止天线数据的无线信道值，计算信道比值；
5、s3：基于圆形sar模型对信道比值进行空间滤波，得到空间谱图；提取空间谱图中的峰值点，得到协作节点的方位角估计值，实现无模糊的多协作节点方位探测。
6、可选
7、所述静态天线和移动天线同时接收信号，静止天线数据和旋转天线数据的时间步相同；
8、
9、其中，表示累积相位；
10、计算无线信道比值，公式如下：
11、
12、其中，在短时间内相对恒定。
13、可选的，步骤s3包括：
14、将信道比值代入圆形sar公式，调整权重增强协作节点方向的信号强度，进行空间滤波。
15、一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测系统，所述系统包括：天线单元、射频前端模块及fpga信号处理单元；
16、所述天线单元包括：静止天线和旋转天线；
17、所述射频前端模块用于进行射频信号的收发；
18、所述天线单元用于接收协作节点发射信号，获得静止天线数据和旋转天线数据；
19、所述fpga信号处理单元用于基于旋转天线数据的无线信道值以及与静止天线数据的无线信道值，计算信道比值；
20、所述fpga信号处理单元还用于基于圆形sar模型对信道比值进行空间滤波，得到空间谱图；提取空间谱图中的峰值点，得到协作节点的方位角估计值，实现无模糊的多协作节点方位探测。
21、可选的，所述天线单元连接fpga信号处理单元；
22、所述射频前端模块连接fpga信号处理单元。
23、可选的，所述天线单元采用采用2发2收的全向宽频天线，频率范围为600mhz到6000mhz。
24、可选的，所述fpga信号处理单元采用异构架构zynqmp fpga。
25、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法。
26、本申请提供的技术方案带来的有益效果是：
27、本专利技术基于圆形合成孔径雷达(synthetic aperture radar, sar)模型，采用旋转天线接收数据，联合静止天线构成无线信道比值并进行空间滤波，构建无锚点辅助的高精度、无模糊、低复杂度及无需时钟同步的多协作节点方位探测方法以便进一步降低系统复杂度和建设成本。使用一静一动双天线接收数据的方式，实现无模糊的多协作节点方位探测，无需天线阵列和时钟同步，降低系统复杂度和建设成本，用于智能交通、无人机系统、工业自动化、应急救援、智慧城市以及环境监测等领域。
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1.一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，步骤S2包括：
3.如权利要求1所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，步骤S3包括：
4.一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测系统，用于实现如权利要求1-3任意一项所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，所述系统包括：天线单元、射频前端模块及FPGA信号处理单元；
5.如权利要求4所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测系统，其特征在于，所述天线单元连接FPGA信号处理单元；
6.如权利要求4所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测系统，其特征在于，所述天线单元采用采用2发2收的全向宽频天线，频率范围为600MHz到6000MHz。
7.如权利要求4所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测系统，其特征在于，所述FPGA信号处理单元采用异构架构ZYNQMP FPGA。
8.一种计算机可
...【技术特征摘要】
1.一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，步骤s2包括：
3.如权利要求1所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，步骤s3包括：
4.一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测系统，用于实现如权利要求1-3任意一项所述的一种基于双天线的无模糊协作节点方位探测方法，其特征在于，所述系统包括：天线单元、射频前端模块及fpga信号处理单元；
5.如权利要求4所述的一种基于双天线的无...
【专利技术属性】
技术研发人员：白迪，李欣然，崔勇强，周凌云，宋蒲斌，黄韬，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：
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