[发明专利]基于射频直接采样光纤长距离传输的测距系统及其方法

摘要

一种基于射频直接采样光纤长距离传输的测距系统及其方法，包括天线部分、发射机房和中心机房，天线接收射频信号后将接收到的射频信号经低噪声放大器LNA进行放大，放大后的射频信号由采集预处理单元的A/D采样模块完成对射频信号的直接射频采样，由数字下变频模块将射频信号转换为数字基带信号，由数据组帧模块以设定的数据格式对数字基带信号进行组帧，然后由光模块将数字基带信号转换为光信号，利用光纤远距离传输至中心机房的信号处理终端，信号处理终端首先将光信号恢复为数字基带信号，然后完成对信号的捕获、跟踪、解调解扩的处理得到用户的伪距时延值。本发明利用射频直接采样和光纤拉远减少下变频时延、电缆时延，增加测距精度。

主权项

1.一种基于射频直接采样光纤长距离传输的测距方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)构建基于射频直接采样光纤长距离传输的测距系统所述测距系统包括天线部分、发射机房和中心机房，其特征在于：所述天线部分包括天线和低噪声放大器LNA，发射机房包括采集预处理单元，所述采集预处理单元包括A/D射频采样模块、数字下变频模块、数字组帧模块和光模块，所述中心机房包括信号处理终端，所述天线接收射频信号后将接收到的射频信号经低噪声放大器LNA进行放大，放大后的射频信号由采集预处理单元的A/D射频采样模块完成对射频信号的直接射频采样，由数字下变频模块将射频信号转换为数字基带信号，由数据组帧模块以设定的数据格式对数字基带信号进行组帧，然后由光模块将数字基带信号转换为光信号，利用光纤远距离传输至中心机房的信号处理终端，信号处理终端首先将光信号恢复为数字基带信号，然后完成对信号的捕获、跟踪、解调解扩的处理得到用户的伪距时延值，其中测距系统其接收通道时延是从天线口面至A/D射频采样模块前的时延值，接收通道时延包含天线时延t1、低噪放时延t2，测距系统其总的接收通道时延为t'r＝t1+t2；(2)天线接收射频信号后将接收到的射频信号经低噪声放大器LNA进行放大，放大后的射频信号由采集预处理单元的A/D射频采样模块完成对射频信号的直接射频采样，将射频信号转换为数字基带信号，然后数据组帧模块以万兆网IP数据包格式对数字基带信号进行打包处理，并利用发射机房的时频信号对数据包打标本地时间，设标定时间间隔为X，最后由光模块将数字基带信号转换为光信号，利用光纤远距离传输到中心机房，发射机房与中心机房的距离为Y，由发射机房传输到中心机房的传输时延为其中c为光速；(3)设中心机房与发射机房两地间的时间差同步误差δ≤αmax，αmax为设定阈值，中心机房以自身机房的原子钟提供的时频信号作为时间基准，以预设时间间隔X接收数据包，当假设某T0时刻由发射机房标定的数据包到达中心机房的时刻为T0+Δτ+αmax，下一个标定时刻T0+X时刻的数据包到达中心机房的时刻为T0+Δτ+X，为了使得两个数据包不发生串扰，需满足X≥αmax；(4)光信号由光纤传输至中心机房的信号处理终端后，首先将光信号恢复为数字基带信号，然后完成信号同步头的捕获和跟踪，得到信号接收时刻Tr，根据出站分帧号得到用户信号发射时间Tt，所以传播时延值为Δt＝Tr‑Tt，从而得到伪距ρ＝c(Δt‑t'r)。