[发明专利]一种适用于电磁频谱监测系统的信号源定位方法

说明书

本发明公开了一种适用于电磁频谱监测系统的信号源定位方法，按如下步骤进行：步骤1.将监测基站地理位置的GPS经纬度坐标转化为平面投影坐标；步骤2.选取RSSI值最大的三个基站，其中RSSI值最高的基站作为主基站，其余基站作为次基站，根据主基站和第i个次基站的RSSI值以及接收天线高度，求得信号源到第i个次基站与主基站的距离之比步骤3.根据信号源到次基站与主基站的距离之比，以及主基站与次基站的平面投影坐标确定信号源所在的轨迹圆；步骤4.根据两个轨迹圆的几何关系计算信号源所在的位置，并将结果转为GPS经纬度坐标。本发明适用于电磁频谱监测系统的信号源定位方法具有电磁监测基站接收机精度高、能够准确获取到的信号源的相关参数。

技术领域

本发明涉及电磁频谱监测技术领域，具体涉及一种适用于电磁频谱监测系统的信号源定位方法。

背景技术

电磁频谱监测是实现无线电管理的技术手段之一，对信号源的有效定位是电磁频谱研究的热点之一。由于被监测信号无法控制并且没有任何先验知识，只能通过对信号的被动监测，即接收与处理来估计信号源的位置。

在电磁频谱监测系统中，通常采用的定位技术有：到达时间(Time of Arrival，TOF)、到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)和到达角度(Angle of Arrival，AOA)，这三种方法对硬件的精度要求比较高，在现有地面监测基站接收机规格不统一的情况下，无法充分利用各监测基站接收到的数据。

地面监测基站接收机能够相对准确的获得信号的频率、带宽、接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)等参数，在非视距环境下，根据Egli电波传播模型以及发射功率与接收功率的关系求取信号源的距离时，需要的参数包括：信号频率、发射天线功率、发射天线高度和接收天线高度，即公式：40lgd＝P_t-RSSI-78-20lgf-40lgd+20h_t+20h_r。由于监测基站无法得到信号源的相关参数，基于此，有必要研发一种与信号源的相关参数无关的定位方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有电磁监测基站接收机精度不高、能够准确获取到的信号源的相关参数较少，提出一种适用于电磁频谱监测系统的信号源定位方法。

本发明采用的技术方案是：

一种适用于电磁频谱监测系统的信号源定位方法，其具体步骤包括：

步骤1.将监测基站地理位置的GPS经纬度坐标转化为平面投影坐标；

步骤2.选取RSSI值最大的三个基站，其中RSSI值最高的基站作为主基站，其余基站作为次基站，根据主基站和第i个次基站的RSSI值以及接收天线高度，求得信号源到第i个次基站与主基站的距离之比

步骤3.根据信号源到次基站与主基站的距离之比，以及主基站与次基站的平面投影坐标确定信号源所在的轨迹圆；

步骤4.根据两个轨迹圆的几何关系计算信号源所在的位置，并将结果转为GPS经纬度坐标。

进一步，步骤2，信号源到主基站与第i个次基站的距离之比的具体计算如下：

选取Egli电波传播模型，其具体经验公式为：

L＝78+20lgf+40lgd-20h_t-20h_r (1)

发射功率与接收功率的关系为：

RSSI＝P_t-L (2)

因此，主基站与第i个次基站的RSSI差为：

信号源到第i个次基站与主基站的距离之比为：