[发明专利]利用载波相位提高突发通信测距精度的方法有效
| 申请号： | 201711008750.3 | 申请日： | 2017-10-25 |
| 公开（公告）号： | CN108072870B | 公开（公告）日： | 2021-05-11 |
| 发明（设计）人： | 董孝东;张雷;吴世奇 | 申请（专利权）人： | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） |
| 主分类号： | G01S13/38 | 分类号： | G01S13/38;H04B17/00 |
| 代理公司： | 成飞(集团)公司专利中心 51121 | 代理人： | 郭纯武 |
| 地址： | 610036 四川*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明公开的一种利用载波相位提高突发通信测距精度的方法，旨在提供一种测量值精度高，能够提高突发通信系统测距精度的方法。本发明通过下述技术方案予以实现：通信双方采用突发通信方式，引入载波相位进行传播距离测量；通过询问节点设备在测距时隙起始时刻向应答节点设备发送一段突发询问信号，在零中频接收信道中与本振信号混频得到基带信号，测得信号到达时间和载波相位；在本时隙的中间，发送包含测量值的应答消息，与本振信号变频形成应答信号，经过返向路径到询问节点设备；将传播到达的往返载波相位测量值相加得到往返双程的载波相位测量值，结合TOA测距结果，利用多个不同波长的测量值来解算整周模糊度，获得载波相位距离测量值。 | ||
| 搜索关键词： | 利用 载波 相位 提高 突发 通信 测距 精度 方法 | ||
【主权项】：
1.一种利用载波相位提高突发通信测距精度的方法，其特征在于包括如下步骤：通信双方采用突发通信方式，在传统往返时间RTT测距方法测量往返到达时间的基础上，引入往返载波相位测量值；首先，在收发通道采用同一本地振荡器，通过询问节点设备在测距时隙起始时刻向应答节点设备发送一段突发通信信号，采用零中频发射，直接变频到载波频率形成询问信号，经过空间传播，询问信号到达应答节点设备，在应答节点设备零中频接收信道中与本振信号混频得到基带信号，应答节点设备利用相关器检测突发信号的帧同步头，记录到达时间TOA和相关峰相位作为询问路径的测量值；接着，在本时隙的中间，将上一步询问路径的测量值进行组帧调制，与本振信号变频形成应答信号，经过返向路径传播到达询问节点设备，询问节点设备零中频接收通道变频到基带信号，询问节点设备通过检测应答信号的突发帧同步头，直接测得应答信号到达时间TOA和载波相位，同时解调消息帧获得前向路径的载波相位测量值和TOA值，计算往返TOA到达时间的距离测量值作为距离参考，将往返载波相位测量值相加得到往返双程的载波相位测量值，本时隙操作结束；改变不同的载波频率，在多个时隙重复上述步骤，得到多个频率的载波相位测量值，在基于到达时间距离粗测结果基础上，利用多个不同波长的测量值来解算相位整周模糊度，获得无模糊的载波相位距离测量值。
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,其所对应的波长分别为
,波长范围限制在0.47~0.57m；确定以上三种频率的微波在待测距离L范围内包含的波长个数
，通过发射三个波长构成一个包含未知数
的方程组，在测距L范围内，只有一组
解满足条件，计算出满足条件的
值；采用高精度相位计测量相位差
，通过公式
即可求得待测距离L。该发明实现简单，测距精度高，解决了测量精度和测距范围的矛盾，并且在一定的范围内不会产生距离模糊问题。
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