[发明专利]一种近距离小场地时差定位方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种近距离小场地时差定位方法及装置，采用在两个接收器之间分布一定距离，以室内延迟线进行信号的延迟，实现小场地条件下的时差定位。

背景技术

时差定位的测量精度与基站间的位置有关，两基站间距离越远测量精度越高。目前可查到的用于维修训练用的时差定位原理演示系统或科研用的时差定位验证系统都是在室外设立多个测量基站，模拟目标在离基站数公里外移动。这种方法占用场地大、操作不方便，对于培训演示效果不好。

现有技术公开了如下专利：

专利号200380106246，名称为“测量有源信号发射无线电探空仪的方位角和仰角的方法和天线系统”的专利，用于测量有源信号发射无线电探空仪的方位角和仰角的天线系统包括第一无源天线群；其技术特征在于其包括至少两个天线阵列，为了根据天线阵列之间的相位差来测量无线电探空仪的方位角其方向模式至少在仰角平面是宽的，第二无源天线群包括至少两个天线阵列，为了根据天线阵列之间的相位差和天线场的旋转位置来测量无线电探空仪的仰角其方向模式至少在仰角平面是宽的，和至少一个具有高增益的第三天线用于接受遥测信号，元件的方向模式在方位角平面是窄的而在仰角平面是宽的。根据本发明第一和第二天线群构成立体天线场，以及天线场以预定仰角位置固定倾斜。

专利号200710072477，名称为“跟踪同一载体上三部雷达信号的装置”的专利，由天线阵、天线伺服、微波接收机、信号处理器组成，天线阵中包括6个天线源，即天线，天线阵与微波接收机连接，微波接收机与信号处理器互联，信号处理器与天线伺服互联，天线伺服控制天线。本发明在保证跟踪一个载体上的一部雷达信号的同时，还可以跟踪载体上的其他雷达信号，提高对目标载体跟踪的可靠性。本发明克服了一部被动雷达探测装置只能实时跟踪一部雷达信号的缺点，实现了对同一载体上三部雷达信号的实时跟踪。

专利号99805859，名称为“用来确定信号到达方向的方法和设备”的专利，用来确定信号—象例如在蜂窝移动通信系统中的接收无线电信号—的方向的方法和设备。至少两个天线阵列连接到有关的处理器上以便抽取希望信号，并且联系方向估计器确定两个独立的到达方向估计。一个相似性测试单元由两个估计之差确定到达方向和该估计的精度。本发明的一个特征在于响应方向估计和确定的精度来控制下行链路信号的束形式。其方法步骤为：从一个第一传感器得到接收信号的到达方向的第一估计；从至少一个第二传感器得到接收信号到达方向的至少第二估计，并且其特征在于包括步骤把接收信号的到达方向估计确定为所述第一和至少第二估计的函数。

上述技术在无源定位原理演示及无源定位设备使用和维护中，不便于操作且成本较高。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种近距离小场地时差定位方法及装置，采用延迟线在室内、小场地条件下实现时差定位。

技术方案

一种近距离小场地时差定位方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：目标模拟器产生目标信号：s(t)＝2Aa(t)cos[w₀t+β]，其中：A为发射信号幅值、a(t)为对A的幅度调制、w₀为载波频率、β为在t＝0时刻的初始相位；

步骤2：将目标信号分成两路信号s_n(t)＝Aa(t)cos[w₀t+β]，其中n＝1，2；

步骤3：将两路信号进行延迟，得到两路延迟信号

s_n(t)＝Aa(t-l_n/c)cos[w₀(t-l_n/c)+β]，其中：c为光速，l_n/c为信号延迟时间；

步骤4：计算两路延迟信号到达的时间差τ，

步骤5：根据时差测向原理求出目标信号的方向其中D为两路延迟信号到达点之间的距离，α为接收点相对信号源的方向夹角。

一种实现近距离小场地时差定位方法的装置，其特征在于包括模拟器、功分器、可变延迟线、接收器、参数测量器和信号处理器；目标模拟器产生模拟目标信号后经功分器分成两路相同的信号，两路信号经各自的可变延迟线到达各自的接收机，参数测量器接收两路接收机的目标信号后测得两路目标信号的时间差，信号处理器接收参数测量器输出的时间差信号兵处理后得到目标方位；所述的两个接收机之间的距离为D。

在信号处理器后联接显示/监控器。

所述两根可变延迟线的长度步进数为1米。