CN108761434B - 一种基于cdma下行信号的伪距测量方法及*** - Google Patents

一种基于cdma下行信号的伪距测量方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于CDMA下行信号的伪距测量方法及***，所述伪距为CDMA基站到用户的距离，该方法包括：接收CDMA下行信号；对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索，获取导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t；将本地时刻t对导频周期进行去整取余，得到CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间；根据传输时间计算伪距。本发明突破了现有CDMA基站测距技术双向信息交互的局限性，同时又绕开了对CDMA同步信号解调的复杂过程，可以方便快速的实现用户对基站伪距的测量。

Description

一种基于CDMA下行信号的伪距测量方法及***
技术领域
本发明涉及无源测距领域，尤其涉及一种基于CDMA下行信号的伪距测量方法及***。
背景技术
目前现有的利用CDMA信号进行测距的原理都是基于用户手机向CDMA基站发射测距请求信号，基站收到请求信号之后经过计算处理将距离信息通过应答信号发送给用户手机。现有的测距技术必须依靠用户手机与CDMA信号基站信息交互才能实现测距。
现有的测距方式对基于CDMA信号的测距过程中，CDMA信号测距必须完成用户手机与CDMA基站的双向交互，且用户手机需要发起测距请求的信息，测距过程较繁琐，易受到干扰；测距过程耗时较长，且测距过程中用户手机不能移动位置，否则测距不准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提出一种基于CDMA下行信号的伪距测量方法及***，可以快速、精确测量CDMA基站到用户接收机之间的伪距，获得较好的实时性，应用起来方便快捷，并可应用于数字电视信号导航定位中。
本发明提供的一种基于CDMA下行信号的伪距测量方法，所述伪距为CDMA基站到用户的距离，其特征在于，包括：
接收CDMA下行信号；
对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索，获取导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t；
将本地时刻t对导频周期进行去整取余，得到CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间；
根据传输时间计算伪距。
本发明的另一方面提供的一种基于CDMA下行信号的伪距测量***，所述伪距为CDMA基站到用户的距离，包括：
接收单元，用于接收CDMA下行信号；
搜索单元，用于对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索，获取导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t；
计算单元，用于将本地时刻t对导频周期进行去整取余，得到CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间，并根据传输时间计算伪距。
本发明的另一方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：
对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索，获取导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t；
将本地时刻t对导频周期进行去整取余，得到CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间；
根据传输时间计算伪距。
与现有技术相比，本发明突破了现有CDMA基站测距技术双向信息交互的局限性，同时又绕开了对CDMA同步信号解调的复杂过程，可以方便快速的实现用户对基站伪距的测量。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为基于CDMA下行信号进行伪距测量时的信号传输模型示意图；
图2为导频序列相关峰时间间隔的示意图；
图3为基于CDMA下行信号进行伪距测量的示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，图1示出了基于CDMA下行信号进行伪距测量时的信号传输模型。用户接收机接收来自CDMA基站发出的下行信号，通过本发明提出的伪距测量方法完成基站到用户的伪距测量。
根据分析发现CDMA信号下行链路发射功率为43dBm，其中15％被用于导频信道。在CCIR城市模式中15％建筑密度情况下蜂窝***的传输损耗为(dkm表示基站到用户的距离，单位为km)：
L(dB)＝126.93+36.4log10dkm
在山区无城市建筑遮挡情况下蜂窝***的传播损耗为(dm表示基站到用户的距离，单位为m)：
L(dB)＝20log10(4·π·f·dm/c)
我国CDMA(IS-95标准)下行信号的传输频段为867MHz-880MHz之间，根据蜂窝信号的覆盖特点，手机用户可以接收到唯一的基站强信号。根据蜂窝网的特点，可以确定每个蜂窝最远覆盖距离不会超过CDMA信号一个导频序列周期内传输的距离(CDMA下行信号一个导频周期时间为80/3(ms)，无线电信号在该时间间隔内可以传输约8000km)。
图2示出了导频序列相关峰时间间隔。根据CDMA下行信号的特点，本发明提出了一种快速方便的测距方法。
如图3所示，用户接收机接收CDMA下行信号，对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索和相关峰出现时刻精确捕获，记录搜索到的导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t。
由于导频序列的起始时刻是整数倍的导频周期，因此用户接收机搜索到的导频序列最大相关峰出现的位置表示发射时刻t0为80/3(ms)的n倍，其中n为整数，根据分析可以得出发射时刻t0为n*80/3(ms)。
经过对CDMA下行信号传输特性的分析，由于传输距离不会超过一个导频周期内信号的距离，因此可以得出以下结论：t0-t≤80/3(ms)。分析发现只需要对本地时刻t对导频周期进行去整取余，所得到的余数就是CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间：dt传输＝mod(t,80/3)，t单位为ms，mod(A,B)表示A对B进行去整取余。将得到的传输时间乘以无线电信号在空气中的传输速度即可以得到基站到用户接收机的距离：L＝c·mod(t,80/3)/1000，其中c表示无线电信号在空气中的传播速度约为3×108m/s，L的单位为m。
由于用户接收机对CDMA下行信号的接收采样速率决定了导频序列相关峰搜索提取的精度，最终影响传输时间测量以及距离测量精度。经过多次仿真比较发现接收信号的采样速率越高测距精度也越高，但是在实际应用中由于采样速率的提高对硬件性能的要求很高，因此实际应用是应当选择合适的采样速率。在一些实施例中，采样速率必须满足带通采样定理。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种基于CDMA下行信号的伪距测量方法，所述伪距为CDMA基站到用户的距离，其特征在于，包括：
接收CDMA下行信号；
对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索，获取导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t；
将本地时刻t对导频周期进行去整取余，得到CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间；
根据传输时间计算伪距；
将得到的传输时间乘以无线电信号在空气中的传输速度即可以得到基站到用户接收机的距离：L＝c·mod(t，80/3)/1000，其中c表示无线电信号在空气中的传播速度约为3×108m/s，mod(A,B)表示A对B进行去整取余，t为本地时刻，L的单位为m。
2.根据权利要求1所述的基于CDMA下行信号的伪距测量方法的***，所述伪距为CDMA基站到用户的距离，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收CDMA下行信号；
搜索单元，用于对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索，获取导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t；
计算单元，用于将本地时刻t对导频周期进行去整取余，得到CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间，并根据传输时间计算伪距。
3.根据权利要求1所述的基于CDMA下行信号的伪距测量方法的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：
对接收到的CDMA下行信号进行导频序列相关峰搜索，获取导频序列最大相关峰出现位置的本地时刻t；
将本地时刻t对导频周期进行去整取余，得到CDMA下行信号从基站发出到用户的传输时间；
根据传输时间计算伪距。
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