[发明专利]一种民航S码信号到达时间的精确测量方法和装置

说明书

本发明提供了一种民航S码信号到达时间的精确测量方法和装置，以满足多点定位技术对目标发射（应答）信号到达多基站的时间差参数的精确测量要求。本发明的主要特征为：其1、基于前导脉冲到达时间的测量；其2、基于前导脉冲全部的四个脉冲的测量；其3、相对于脉冲的前沿测量或后沿测量，采用双积分法测量脉冲中心位置不受前端滤波带宽变化影响，测量结果稳定精度高；其4、把一个时钟细分为前半周期后半周期，通过积分值的比较进一步获得0.5个时钟周期的信号到达时间测量精度，降低了时间量化误差。

技术领域

本发明属于信号到达时间的测量技术，特别是一种基于双积分法的民航S码前导脉冲的到达时间的精确测量方法和装置。

背景技术

多点定位技术(Multilateration，MLAT)从验证到使用已经有多年的历史，采用到达时间差定位技术，通过测量目标发射(应答)信号到达多的基站的时间差参数来确定目标三维位置与身份。其最早被用作军事用途来精确定位航空器位置，在空管监视领域最初主要用在机场场面监视，作为场面监视雷达的一种补充手段。近年来，多点定位技术被用作大空域诸如区域或进近的监视手段，在世界多个地区空管实际工作中得到一些示范性应用。我国在2013年制定了多点定位系统通用技术要求，对广域多点定位的技术指标、实验方法、检验规则等方面进行了规范,同时也给出了广域多点定位系统的定义，即将多点定位技术应用于较大的区域，如航路或者区域环境等对目标进行定位时，则被称为广域多点定位系统(WAM)。很显然，信号到达时间差参数的精确测量是多点定位技术的基础，信号到达时间测量误差的降低可以进一步提高目标空间位置的定位精度。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种基于包含A/C应答码以及ADS-B广播码的民航S码的信号到达时间的测量方法和装置，以满足多点定位技术对目标发射(应答)信号到达多基站的时间差参数的精确测量要求。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种民航S码信号到达时间的精确测量方法，所述S码的前导脉冲包括四个脉冲，所述方法包括如下步骤：

(1)将幅度检波后提取脉冲包络信号通过三路延迟使前导脉冲内的前三个脉冲通过各自不同时间延迟，在时间位置上与直通信号的第四个脉冲对齐；

(2)将三路延迟信号与直通信号共四路信号相加；

(3)将相加后的信号进行第一分级延迟，并将第一分级延迟后的信号进行第二分级延迟；所述第一分级延迟和第二分级延迟的时间均为D，0.5T<D<T，T为脉冲宽度；

(4)将第一分级延迟内的各分级并行输出相加获得前向积分数值，将第二分级延迟内的各分级并行输出相加获得后向积分数值；

(5)依据当前时钟位置的前向积分和后向积分以及前一时钟位置的前向积分和后向积分的数值大小变化关系，确定脉冲中心过后的首个时钟位置，并确定在该时钟的前半周期还是后半周期，进而结合延迟时间确定脉冲中心的到达时间。

作为优选，所述步骤(5)中脉冲中心过后的首个时钟位置的确定方法为：若同时满足A_前一时钟＜B_前一时钟和A_当前时钟≥B_当前时钟，则当前位置就是脉冲中心过后的首个时钟位置，其中A为前向积分、B为后向积分。

作为优选，所述步骤(5)中确定在时钟的前半周期还是后半周期的方法为：若满足A_前一时钟＞B_当前时钟，则脉冲中心处于当前时钟前半周期，否则为后半周期。