CN109557516B - 多目标空间信号的快速生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多目标空间信号的快速生成方法。该方法通过模拟多目标的运动航迹，能够为待验证的多点定位***提供接近真实环境的信号源，从而有效提高对多点定位***的整体性能的验证结果的准确性和鲁棒性，对多点定位技术的进一步发展具有积极的推动作用。

Description

多目标空间信号的快速生成方法

技术领域

本发明涉及多点定位***仿真测试技术领域，尤其涉及一种多目标空间信号的快速生成方法。

背景技术

随着航空流量的迅猛发展，如何对复杂机场环境下的飞机、车辆等越来越密集的活动目标进行有效的实时监视和识别是提高场面运行效率和安全调度的主要难题。相比传统场面监视雷达，机场多点定位***由于具有定位精度高、识别性能好、检测虚警率低和全天候值守等优点，已经成为各大型繁忙机场场面密集活动目标实时监视与识别的重要解决方案。由于机场多点定位***是利用现有的二次雷达和ADS-B应答机，依靠目标发射信号到达不同地面接收站的时间差和各站点的已知位置来进行定位的，并不需要额外安装其他电子设备，因此，多点定位***现正成为国内外科研机构的研究热点。

多点定位***的整体性能是由构成多点定位***的多点定位接收站的站点布局、多点定位***的定位精度等因素共同决定的。传统的信号快速生成方法可以产生多目标信号，但该信号是单路径信号。而多点定位***接收的信号是多路径空间信号，其是依靠目标发射信号到达不同地面接收站的时间差和各站点的已知位置来进行定位的。因此，利用传统的信号快速生成方法生成的信号不能用于验证多点定位***的整体性能。并且，传统的信号快速生成方法不能考虑信号空间位置、目标运动航迹、以及特定地理环境的信道控制参数等因素的影响，因此，该方法通常用于信号的侦收识别。

目前，通常采用外场实验的方式对多点定位***的整体性能进行验证。然而，在待验证的多点定位***正处于研发阶段的情况下，这种方式将大大增加测试项目的成本和调试难度。由此可见，目前并没有一种很好的验证多点定位***的整体性能的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多目标空间信号的快速生成方法，使用该方法生成的多目标空间信号用于验证多点定位***。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：目前并没有一种很好的验证多点定位***的整体性能的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多目标空间信号的快速生成方法，所述多目标空间信号用于验证多点定位***，该方法包括：

设置目标的数目、类型和各目标的运动航迹，各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的时间、数目和类型，以及与待验证的多点定位***对应的多点定位接收站的数目和各多点定位接收站的运动航迹，其中，各目标的运动航迹和各多点定位接收站的运动航迹是基于电子地图来设置的；

对所有目标在其各自的运动航迹的每个航迹点发射信号的时间进行排序；

同时将各目标和各多点定位接收站按照其各自的航迹向前推进一个航迹点；

针对每个推进动作均执行以下操作：

根据各目标在该推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次计算各目标与各多点定位接收站的距离；

根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在该推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号；

对与各多点定位接收站对应的中频信号进行上变频处理，得到与该中频信号对应的射频信号；

将该射频信号传输给待验证的多点定位***。

在本发明一优选实施例中，根据各目标在推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次计算各目标与各多点定位接收站的距离，包括：

根据各目标在推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次获取各目标在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置；

根据所述各目标在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置，计算各目标与各多点定位接收站的距离。

在本发明一优选实施例中，根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号，包括：

根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数；

根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数，对该信号进行调制，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号。

在本发明一优选实施例中，根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号，包括：

根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数；

根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数、以及预设地理环境的信道控制参数，对该信号进行调制，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号。

在本发明一优选实施例中，根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数，确定与同一接收站对应的中频信号是否交叠。

在本发明一优选实施例中，当与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数未在同一周期内时，与同一多点定位接收站对应的中频信号为与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的中频信号；

当与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数在同一周期内时，与同一多点定位接收站对应的中频信号为对与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的中频信号进行合成后得到的信号。

在本发明一优选实施例中，该方法还包括：将与各多点定位接收站对应的中频信号传输至与各多点定位接收站一一对应的缓存器中。

在本发明一优选实施例中，各目标在其运动航迹的每个航迹点仅发射一个信号。

在本发明一优选实施例中，所述信号包括：AC模式询问应答信号、S模式询问应答信号、ADS-B信号、以及DME询问应答信号中的一种。

在本发明一优选实施例中，所述多点定位接收站为固定的多点定位接收站或移动的多点定位接收站。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

应用本发明实施例提供的多目标空间信号的快速生成方法，通过模拟多目标的运动航迹，能够为待验证的多点定位***提供接近真实环境的信号源，从而有效提高对多点定位***的整体性能的验证结果的准确性和鲁棒性，对多点定位技术的进一步发展具有积极的推动作用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例的多目标空间信号的快速生成方法的具体流程示意图；

图2为本发明的示例性仿真场景的示意图；

图3为图1的步骤S104的具体流程示意图；

图4为在不考虑地理环境的信道控制参数的情况下，图1的步骤S105的具体流程示意图；

图5为在考虑地理环境的信道控制参数的情况下，图1的步骤S105的具体流程示意图；

图6为图1的步骤S106至步骤S107的具体操作过程的示例性示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

为解决现有技术中缺乏一种很好的验证多点定位***的整体性能的方法的技术问题，本发明实施例提供了一种多目标空间信号的快速生成方法，使用该方法生成的多目标空间信号用于验证多点定位***。

图1为本发明实施例的多目标空间信号的快速生成方法的具体流程示意图。

如图1所示，本发明实施例的多目标空间信号的快速生成方法，主要包括以下步骤S101至步骤S107。

在步骤S101中，设置目标的数目、类型和各目标的运动航迹，各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的时间、数目和类型，以及与待验证的多点定位***对应的多点定位接收站的数目和各多点定位接收站的运动航迹，其中，各目标的运动航迹和各多点定位接收站的运动航迹是基于电子地图来设置的。

具体地，根据实际需求或技术指标验证需求，设置目标的数目、类型和各目标的运动航迹，各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的时间、数目和类型。在本实施例中，目标类型为地面目标和空中目标中的一种，且为各目标单独设置运动航迹、以及各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的时间、数目和类型。在设置各目标的运动航迹时，由于各目标的起点和终点为已知，因此只需设置一个中间点，并通过直线或曲线(包括正弦曲线、圆弧曲线等)将起点、中间点和终点连接起来便形成各目标的运动航迹。各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的时间是不同的。

需要说明的是，由于只根据各目标的起点、中间点和终点这三个点便可形成各目标的运动航迹，因此，针对同一目标而言，若中间点不同，则该目标的运动航迹也不同。但是，这对本发明没有任何影响。

优选地，各目标在其运动航迹的每个航迹点发射的信号包括：AC模式询问应答信号、S模式询问应答信号、ADS-B信号、以及DME询问应答信号中的一种，并可根据实际需求或技术指标验证需求对其进行扩展。

根据待验证的多点定位***的结构特征，设置与该待验证的多点定位***对应的多点定位接收站的数目和各多点定位接收站的运动航迹。通常情况下，将多点定位接收站的数目设置为在3至5之间，每个多点定位接收站对应一个射频通道。其中，各目标的运动航迹和各多点定位接收站的运动航迹是基于电子地图来设置的。

在本发明一优选实施例中，根据多点定位接收站的经度、纬度和高度信息，将各多点定位接收站设置为固定的多点定位接收站。或者，将各多点定位接收站设置在机载、车载、舰载等移动目标上，此时，各多点定位接收站的位置随着移动目标的移动而移动。

图2为本发明的示例性仿真场景的示意图。在图2中，附图标记1、2、3、4分别表示各目标，在本示例中，目标类型为空中目标。附图标记A、B、C、D、E分别表示各多点定位接收站，在本示例中，各多点定位接收站为固定的多点定位接收站。虚线箭头表示各目标的运动航迹，实线箭头表示各目标向各多点定位接收站发射的信号。

在步骤S102中，对所有目标在其各自的运动航迹的每个航迹点发射信号的时间进行排序。

在步骤S103中，同时将各目标和各多点定位接收站按照其各自的航迹向前推进一个航迹点。各目标在其运动航迹的每个航迹点仅发射一个信号，信号类型可以相同或周期性顺序变化。

需要说明的是，各目标的运动航迹所包括的航迹点的数目不一定相同。当某一目标的航迹点向前推进到其运动航迹的终点后，在向前推进下一个航迹点时，该目标由于不能继续向前推进而自动消失，此时，继续向前推进其他目标即可。例如，假设目标1的运动航迹具有4个航迹点，目标2的运动航迹具有3个航迹点。当同时将目标1和目标2向前推进到各自的第3个航迹点时，目标2已到达其运动航迹的终点。在目标1和目标2于各自的第3个航迹点执行完相应操作后，目标2由于不能继续向前推进到下一航迹点而自动消失，此时，只需要将目标1继续向前推进到其第4个航迹点即可。在该第4个航迹点处，只需目标1继续执行相应操作，而目标2不执行任何操作。

但是，当某一多点定位接收站向前推进到其运动航迹的终点后，在向前推进下一个航迹点时，只需将该多点定位接收站保持在其运动航迹的终点即可，并继续在该点接收各目标发射的信号。也就是说，可以认为多点定位接收站是反复推进同一个点，此时，插值定理中的插值为0。如此设置，可以同时满足静态和动态的应用需求，从而使本发明具有普遍通用性。

针对步骤S103中的每个推进动作均执行以下操作：

在步骤S104中，根据各目标在该推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次计算各目标与各多点定位接收站的距离。其具体过程如图3所示。

在步骤S1041中，根据各目标在推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次获取各目标在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置。

在步骤S1042中，根据各目标在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置，计算各目标与各多点定位接收站的距离。

在步骤S105中，根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在该推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号。

具体地，在不考虑地理环境的信道控制参数的情况下，该步骤的具体过程如图4所示。

在步骤S1051中，根据各目标与各多点定位接收站的距离，利用空间衰减公式，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数。由于利用空间衰减公式计算与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数的具体过程已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

在步骤S1052中，根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数，对该信号进行调制，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号。由于利用与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数对该信号进行调制的具体过程已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

在考虑地理环境的信道控制参数的情况下，该步骤的具体过程如图5所示。

在步骤S1051’中，根据各目标与各多点定位接收站的距离，利用空间衰减公式，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数。由于利用空间衰减公式计算与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数的具体过程已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

在步骤S1052’中，根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数、以及预设地理环境的信道控制参数，对该信号进行调制，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号。其中，地理环境包括：山区、平原、海面等。地理环境不同，与该地理环境对应的信道衰减速率、信道衰减深度等参数均不同。

具体地，首先，利用与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数将该信号调制为相应的中频信号。然后，利用预设地理环境的信道控制参数来控制该中频信号的幅度。由于上述调制过程已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

需要说明的是，该中频信号为非理想的地理环境中频信号。

在本实施例中，利用预设地理环境的信道控制参数来调制中频信号，以使本发明能够为待验证的多点定位***提供更加接近真实环境的信号源。

在步骤S106中，对与各多点定位接收站对应的中频信号进行上变频处理，得到与该中频信号对应的射频信号。

具体地，根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数，确定与同一接收站对应的中频信号是否交叠。

当与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数未在同一周期内时，与同一多点定位接收站对应的中频信号为与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的中频信号。在此情况下，对与各多点定位接收站对应的中频信号进行上变频处理，得到与该中频信号对应的射频信号。

当与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数在同一周期内时，与同一多点定位接收站对应的中频信号为对与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的中频信号进行合成后得到的信号。在此情况下，对与各多点定位接收站对应的中频信号进行上变频处理，得到与该中频信号对应的射频信号。

在本发明一优选实施例中，该方法还包括：将与各多点定位接收站对应的中频信号传输至与各多点定位接收站一一对应的缓存器中。

进一步地，在各缓存器上分别设置一个定时器，该定时器用于控制该缓存器中存储的中频信号的发射动作。当与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数未在同一周期内时，各定时器的定时时间长度是与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数。当与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向同一多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数在同一周期内时，同一定时器的定时时间长度是与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向与该定时器对应的多点定位接收站发射的信号对应的信号延迟参数。也就是说，当与同一多点定位接收站对应的中频信号存在交叠时，若有N个目标，则与该多点定位接收站对应的定时器的定时时间长度的个数为N个。

在完成对所有定时器的定时时间长度的设置后，由同步时钟统一启动各定时器。各定时器由0开始逐步计时。当各定时器计时到各定时时间长度时，各定时器控制与其对应的缓存器中存储的与各定时时间长度对应的中频信号发射出去。发射出去的中频信号经过上变频处理后，变为相应的射频信号。由于对中频信号进行上变频处理的具体过程已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

优选地，由FPGA通过编码来实现各缓存器和各定时器的功能。其中，FPGA运行时钟频率为400MHz，定时器的精度为2.5ns，远优于国际民用航空组织(ICAO)的最大时间误差指标25ns。如此设置，可以实现信号延时的高精度控制。

在步骤S107中，将步骤S106中的射频信号传输给待验证的多点定位***。

图6为步骤S106至步骤S107的具体操作过程的示例性示意图。在图6中，由于待验证的多点定位***包括5个多点定位接收站，因此，设置5个缓存器、5个定时器和5个射频通道。

在执行完与当前推进动作对应的操作后，再同时将各目标和各多点定位接收站按照其各自的航迹向前推进一个航迹点，再重复执行上述步骤S104至步骤S107。如此重复执行，直至所有目标在其运动航迹的所有航迹点都推进完成为止。

为了便于理解本发明，下面通过示例的方式对本发明的技术方案进行详细描述。

在步骤S101中，根据实际需求或技术指标验证需求，将目标的数目设置为2，将目标类型设置为空中目标，并设置各目标的运动航迹。将各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的数目设置为1，并设置各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的时间和类型。

根据待验证的多点定位***的结构特征，将多点定位接收站的数目设置为3，该数目与待验证的多点定位***相对应，并根据待验证的多点定位***来设置各多点定位接收站的运动航迹。其中，各目标的运动航迹和各多点定位接收站的运动航迹是基于电子地图来设置的。

在步骤S102中，对所有目标在其各自的运动航迹的每个航迹点发射信号的时间进行排序。

在步骤S103中，同时将各目标和各多点定位接收站按照其各自的航迹向前推进一个航迹点。

针对步骤S103中的每个推进动作均执行以下操作：

在步骤S104中，根据各目标在该推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次计算各目标与各多点定位接收站的距离。这里，假设目标1在该推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间T1先于目标2在该推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间T2。

在此情况下，首先计算目标1与各多点定位接收站的距离。具体地，在步骤S1041中，获取目标1在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置。在步骤S1042中，根据目标1在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置，计算目标1与各多点定位接收站的距离。然后，再利用上述方法计算目标2与各多点定位接收站的距离。这里，为了便于描述，假设目标1与多点定位接收站1的距离为S1’，目标1与多点定位接收站2的距离为S1”，目标1与多点定位接收站3的距离为S1”’。目标2与多点定位接收站1的距离为S2’，目标2与多点定位接收站2的距离为S2”，目标2与多点定位接收站3的距离为S2”’。

在步骤S105中，根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在该推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号。

具体地，在不考虑地理环境的信道控制参数的情况下，该步骤的具体过程如下：

在步骤S1051中，根据目标1与多点定位接收站1的距离S1’，利用空间衰减公式，得到与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1’和信号延迟参数Y1’。

类似地，可以得到：与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1”和信号延迟参数Y1”，与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1”’和信号延迟参数Y1”’。与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号2对应的信号空间路径衰减参数X2’和信号延迟参数Y2’，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号2对应的信号空间路径衰减参数X2”和信号延迟参数Y2”，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号2对应的信号空间路径衰减参数X2”’和信号延迟参数Y2”’。

在步骤S1052中，根据与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1’和信号延迟参数Y1’，对该信号1进行调制，得到与该信号1对应的中频信号Z1’。

类似地，可以得到：与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号1对应的中频信号Z1”，与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号1对应的中频信号Z1”’。与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号2对应的中频信号Z2’，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号2对应的中频信号Z2”，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号2对应的中频信号Z2”’。

在考虑地理环境的信道控制参数的情况下，该步骤的具体过程如下：

在步骤S1051’中，根据目标1与多点定位接收站1的距离，利用空间衰减公式，得到与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1’和信号延迟参数Y1’。

类似地，可以得到：与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1”和信号延迟参数Y1”，与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1”’和信号延迟参数Y1”’。与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号2对应的信号空间路径衰减参数X2’和信号延迟参数Y2’，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号2对应的信号空间路径衰减参数X2”和信号延迟参数Y2”，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号2对应的信号空间路径衰减参数X2”’和信号延迟参数Y2”’。

在步骤S1052’中，根据与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号1对应的信号空间路径衰减参数X1’和信号延迟参数Y1’、以及预设地理环境的信道控制参数C，对该信号1进行调制，得到与该信号1对应的中频信号Z1’。

类似地，可以得到：与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号1对应的中频信号Z1”，与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号1对应的中频信号Z1”’。与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号2对应的中频信号Z2’，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站2发射的信号2对应的中频信号Z2”，与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站3发射的信号2对应的中频信号Z2”’。

在步骤S106中，对与各多点定位接收站对应的中频信号进行上变频处理，得到与该中频信号对应的射频信号。

具体地，判断与目标1在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号1对应的信号延迟参数Y1’、以及与目标2在推进动作的作用下到达的航迹点处向多点定位接收站1发射的信号2对应的信号延迟参数Y2’是否在同一周期内。

若Y1’与Y2’未在同一周期内，则说明与多点定位接收站1对应的中频信号Z1’和Z2’不交叠。在此情况下，与多点定位接收站1对应的中频信号为Z1’(或Z2’)。缓存器1中存储的信号为Z1’(或Z2’)。当缓存器1中存储的信号为Z1’时，定时器1的定时时间长度为信号延迟参数Y1’。当缓存器1中存储的信号为Z2’时，定时器1的定时时间长度为信号延迟参数Y2’。

若Y1’与Y2’在同一周期内，则说明与多点定位接收站1对应的中频信号Z1’和Z2’交叠。在此情况下，与多点定位接收站1对应的中频信号为(Z1’+Z2’)。缓存器1中存储的信号为(Z1’+Z2’)。由于本示例中设置两个目标，因此，定时器1的定时时间长度的个数为2个。当Z1’为待测信号时，视Z2’为叠加于其上的干扰信号，此时，定时器1的定时时间长度为信号延迟参数Y1’。当Z2’为待测信号时，视Z1’为叠加于其上的干扰信号，此时，定时器1的定时时间长度为信号延迟参数Y2’。

需要说明的是，当与同一多点定位接收站对应的中频信号存在交叠时，若有N个目标，则与该多点定位接收站对应的定时器的定时时间长度的个数为N个。

类似地，分别判断与多点定位接收站2对应的中频信号是否存在交叠、以及与多点定位接收站3对应的中频信号是否存在交叠。

这里，假设与多点定位接收站1对应的中频信号不交叠，与多点定位接收站1对应的缓存器1中存储的信号为Z1’，则与缓存器1对应的定时器1的定时时间长度为Y1’。与多点定位接收站2对应的中频信号不交叠，与多点定位接收站2对应的缓存器2中存储的信号为Z1”，则与缓存器2对应的定时器2的定时时间长度为Y1”。与多点定位接收站3对应的中频信号交叠，与多点定位接收站3对应的缓存器3中存储的信号为(Z1”’+Z2”’)，则与缓存器3对应的定时器3的定时时间长度为Y1”’和Y2”’。

在此情况下，由同步时钟统一启动各定时器。各定时器由0开始逐步计时。当定时器1计时到定时时间长度Y1’时，定时器1控制缓存器1发射中频信号Z1’。该中频信号Z1’经过上变频处理后，变为相应的射频信号。该射频信号经由射频通道1传输给待验证的多点定位***的多点定位接收站1。

当定时器2计时到定时时间长度Y1”时，定时器2控制缓存器2发射中频信号Z1”。该中频信号Z1”经过上变频处理后，变为相应的射频信号。该射频信号经由射频通道2传输给待验证的多点定位***的多点定位接收站2。

当定时器3计时到定时时间长度Y1”’时，定时器3控制缓存器3发射中频信号(Z1”’+Z2”’)。该中频信号(Z1”’+Z2”’)经过上变频处理后，变为相应的射频信号。该射频信号经由射频通道3传输给待验证的多点定位***的多点定位接收站3。需要说明的是，在此情况下，中频信号Z1”’为待测信号，中频信号Z2”’为叠加于中频信号Z1”’上的干扰信号。

当定时器3计时到定时时间长度Y2”’时，定时器3控制缓存器3发射中频信号(Z1”’+Z2”’)。该中频信号(Z1”’+Z2”’)经过上变频处理后，变为相应的射频信号。该射频信号经由射频通道3传输给待验证的多点定位***的多点定位接收站3。需要说明的是，在此情况下，中频信号Z2”’为待测信号，中频信号Z1”’为叠加于中频信号Z2”’上的干扰信号。

在执行完与当前推进动作对应的操作后，再同时将各目标和各多点定位接收站按照其各自的航迹向前推进一个航迹点，再重复执行上述步骤。如此重复执行，直至所有目标在其运动航迹的所有航迹点都推进完成为止。

应用本发明实施例提供的多目标空间信号的快速生成方法，通过模拟多目标的运动航迹，能够为待验证的多点定位***提供接近真实环境的信号源，从而有效提高对多点定位***的整体性能的验证结果的准确性和鲁棒性，对多点定位技术的进一步发展具有积极的推动作用。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种多目标空间信号的快速生成方法，所述多目标空间信号用于验证多点定位***，其特征在于，该方法包括：

设置目标的数目、类型和各目标的运动航迹，各目标在其运动航迹的每个航迹点发射信号的时间、数目和类型，以及与待验证的多点定位***对应的多点定位接收站的数目和各多点定位接收站的运动航迹，其中，各目标的运动航迹和各多点定位接收站的运动航迹是基于电子地图来设置的；

对所有目标在其各自的运动航迹的每个航迹点发射信号的时间进行排序；

同时将各目标和各多点定位接收站按照其各自的航迹向前推进一个航迹点；

针对每个推进动作均执行以下操作：

根据各目标在该推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次计算各目标与各多点定位接收站的距离；

根据各目标与各多点定位接收站的距离，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数；

根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数，对该信号进行调制，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号；或者，根据与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的信号空间路径衰减参数和信号延迟参数、以及预设地理环境的信道控制参数，对该信号进行调制，得到与各目标在推进动作的作用下到达的航迹点处向各多点定位接收站发射的信号对应的中频信号；

对与各多点定位接收站对应的中频信号进行上变频处理，得到与该中频信号对应的射频信号；

将该射频信号传输给待验证的多点定位***。

2.根据权利要求1所述的多目标空间信号的快速生成方法，其特征在于，根据各目标在推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次计算各目标与各多点定位接收站的距离，包括：

根据各目标在推进动作的作用下到达的航迹点发射信号的时间的排序结果，按照时间顺序依次获取各目标在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置；

根据所述各目标在推进动作的作用下到达的航迹点的位置和各多点定位接收站在推进动作的作用下到达的航迹点的位置，计算各目标与各多点定位接收站的距离。

3.根据权利要求1所述的多目标空间信号的快速生成方法，其特征在于，各目标在其运动航迹的每个航迹点仅发射一个信号。

4.根据权利要求3所述的多目标空间信号的快速生成方法，其特征在于，所述信号包括：AC模式询问应答信号、S模式询问应答信号、ADS-B信号、以及DME询问应答信号中的一种。

5.根据权利要求1所述的多目标空间信号的快速生成方法，其特征在于，所述多点定位接收站为固定的多点定位接收站或移动的多点定位接收站。

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