[发明专利]一种基于频域互相关的分布式时差测量方法

说明书

本发明实施例提供了一种基于频域互相关的分布式时差测量方法，包括：每个从站接收主站发送的主站信号到达时间和主站信号采样数据；每个从站根据主站信号到达时间对参考采样数据进行抽取，得到从站信号采样数据；每个从站根据主站信号采样数据和从站信号采样数据，确定主站检测到的信号与从站检测到的信号之间的频域互谱；每个从站将频域互谱转换为互相关函数；每个从站确定互相关函数的最大值；每个从站基于最大值确定主站的信号检测时间与从站的信号检测时间之间的时差。本发明实施例可以基于主从站检测到的信号在频域上的相关性确定时差，而从站无需对信号前沿进行检测，避免了无法准确检测信号前沿的问题，大大提高了确定时差的准确度。

技术领域

本发明涉及无源多站定位领域，特别是涉及一种基于频域互相关的分布式时差测量方法。

背景技术

随着定位技术的不断发展，人们可以通过信号发射源所发出的信号，对该信号发射源进行定位，从而确定信号发射源的位置，比如，可以对失事飞机或船只的黑匣子进行定位，从而确定失事飞机或船只的位置，再比如，可以对非法用频设备进行定位，从而避免非法用频设备对合法用频设备的正常工作造成影响等等。目前采用较多的是基于时差的定位方法，该方法可以利用多站检测到信号的时差形成多个双曲线或多个双曲面，该多个双曲线或多个双曲面的交点即可定位为信号发射源的位置。因此，时差测量的准确度将直接影响定位的准确度。

在先技术中，时差测量可以通过包括主站和多个从站的多站定位系统进行，且多站定位系统通常是基于信号前沿的测量实现时差测量，也即是当主站检测到信号的前沿时，记录检测到信号前沿的时间，当各个从站检测到同一信号的前沿时，同样记录检测到信号前沿的各个时间，然后各个从站将检测到信号前沿的各个时间发送至主站，从而主站可以确定从站发送的各个时间与自身检测到信号前沿的时间之间的时差。

发明人在应用上述在先技术的过程中发现，当信号发射源发出的信号前沿被噪声信号叠加时，可能会使信号前沿被噪声信号平滑掉，从而使主站或从站无法检测到信号前沿；或者，当信号发射源发出的信号本身为连续波时，该信号本身几乎不存在前沿，进而主站或从站也无法检测到信号前沿。主站或从站无法准确检测到信号前沿，也即是无法准确确定检测到信号的起始时间，从而无法准确确定主站和从站分别检测到该信号的时差，进一步的，也无法准确对信号发射源进行定位，从而降低了定位信号发射源的准确度。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于频域互相关的分布式时差测量方法及一种基于频域互相关的分布式时差测量的多站定位系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于频域互相关的分布式时差测量方法，应用于包括一个主站和至少一个从站的多站定位系统，该方法包括：

主站检测到信号时，确定主站信号到达时间；

主站从主站信号到达时间开始，对检测到的信号进行采样，得到主站信号采样数据；

主站将主站信号到达时间和主站信号采样数据发送至至少一个从站；

每个从站接收主站发送的主站信号到达时间和主站信号采样数据；

每个从站根据所述主站信号到达时间，确定对存储的参考采样数据进行抽取的起始时间，以从确定的起始时间开始对所述参考采样数据进行抽取，得到从站信号采样数据；

每个从站根据主站信号采样数据和从站信号采样数据，确定主站检测到的信号与从站检测到的信号之间的频域互谱，以确定主站检测到的信号与从站检测到的信号之间的频域相关性；

每个从站将主站检测到的信号与从站检测到的信号之间的频域互谱转换为主站检测到的信号与从站检测到的信号之间的互相关函数，以确定主站检测到的信号与从站检测到的信号之间的时域相关性；

每个从站确定主站检测到的信号与从站检测到的信号之间的互相关函数的最大值；