CN111580141A - 一种基于信号重构的卫星定位方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于信号重构的卫星定位方法及***，该方法包括：获取主卫星的原始信号，并在原始信号中解调出目标对象的原始数据；根据原始数据进行目标信号重构，得到重构后的目标信号；根据重构的目标信号以及邻星信号，进行时频差参数估计运算，得到对应时差以及频差。通过本发明所提供的技术方案，可以对目标信号直接进行重构，这样可以直接在主星的原始信号中重构出需要的目标信号，从而完全滤除了邻星的干扰信号的泄漏信号对定位结果的干扰，确保***能够获取正确的时差以及频差。
Description
技术领域
本申请涉及无源卫星定位技术领域，尤其涉及一种基于信号重构的卫星定 位方法及***。
背景技术
当前，无源定位方法是指定位***不向被定位目标发射电磁波信号，而是 仅利用目标辐射源的辐射信息，确定出目标位置的一种技术。与有源定位*** 相比，无源定位***具有生存能力强、作用距离远、抗电子干扰能力强、空域 覆盖范围广等优点。
时差定位又称双曲线定位，是一种重要的无源定位方法。该方法的原理为： 利用接收到的两颗卫星信号进行互相关运算，可以提取出两个传播路径所造成 的时差以及频差，进而确定出两个路径的路程差。在卫星空间位置、接收站位 置已知的前提下，利用该路程差可以在三维空间中确定出一个双曲面。三颗卫 星工作时，即可利用收到的三个信号估计出两个路程差，确定出两个空间双曲 面，它们在空间中唯一地确定一条线，再利用该线与地面的交点即可对地面目 标的空间位置进行确定。
通常情况下，在三星定位中，主星、邻星上都存在各自的多个用户，由于 邻星的干扰信号较强，并且邻星的干扰信号与主星的目标信号存在频带重叠， 所以邻星的干扰信号会部分泄漏到主星，若是直接使用接收到的主星转发的目 标信号进行互模糊函数相关计算时，会计算出干扰信号与干扰信号的泄漏信号 之间干扰信噪比，并且该干扰信噪比会超过门限值，从而该干扰信噪比对应时 差以及频差将对定位结果造成干扰，降低了定位结果的准确性。
发明内容
本发明提供了一种基于信号重构的卫星定位方法及***，用以解决现有技 术由于邻星的干扰信号较强，并且邻星的干扰信号与主星的目标信号存在频带 重叠，所以邻星的干扰信号会部分泄漏到主星，最终导致定位结果失真的问题。
其具体的技术方案如下：
一种基于信号重构的卫星定位方法，所述方法包括：
获取主卫星的原始信号，并在所述原始信号中解调出目标对象的原始数据；
根据所述原始数据进行目标信号重构，得到重构后的目标信号；
根据重构的目标信号以及邻星信号，进行时频差参数估计运算，得到对应 时差以及频差。
可选的，根据所述原始数据进行目标信号重构，得到重构后的目标信号， 包括：
对所述原始数据中的PN码进行码元同步，得到所述原始数据中的同步点；
计算在所述原始数据中的PN码与同步点之后的原始数据点的乘积，根据乘 积结果得到基带信号，并对所述基带信号进行滤波去除干扰；
将滤除干扰的基带信号与PN码序列进行重复点乘，得到重构后的目标信 号。
一种基于信号重构的卫星定位***，所述***包括：
获取模块，用于获取主卫星的原始信号，并在所述原始信号中解调出目标 对象的原始数据；
信号重构模块，用于根据所述原始数据进行目标信号重构，得到重构后的 目标信号；
时频差参数估计模块，用于根据重构的目标信号以及邻星信号，进行时频 差参数估计运算，得到对应时差以及频差。
可选的，所述时频差参数估计模块，具体用于对所述原始数据中的PN码进 行码元同步，得到所述原始数据中的同步点；计算在所述原始数据中的PN码与 同步点之后的原始数据点的乘积，根据乘积结果得到基带信号，并对所述基带 信号进行滤波去除干扰；将滤除干扰的基带信号与PN码序列进行重复点乘，得 到重构后的目标信号。
通过本发明所提供的技术方案，可以对目标信号直接进行重构，这样可以 直接在主星的原始信号中重构出需要的目标信号，从而完全滤除了邻星的干扰 信号的泄漏信号对定位结果的干扰，确保获取正确的时差以及频差。
附图说明
图1为本发明实施例中一种基于信号重构的卫星定位方法的流程图；
图2为本发明实施例中目标信号重构方法的流程图；
图3为本发明实施例中一种基于信号重构的卫星定位***的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解， 本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而 不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可 以相互组合。
如图1所示为本发明实施例中一种基于信号重构的卫星定位方法的流程图， 该方法包括：
S101，获取主星的原始信号，并在该原始信号中解调出目标对象的原始数 据：
在获取到主星的原始信号之后，对该主星的原始信号进行解调，解调出目 标对象的信号类型、信号宽带等数据。
将解调出的数据作为目标对象的原始数据。
S102，根据原始数据进行目标信号的重构，得到重构后的目标信号；
具体来讲，在本发明实施例中，在得到目标对象的原始数据之后，根据该 原始数据对主星信号进行重构，从而得到无干扰的主星信号，具体的重构方法 如图2所示的流程：
S201，对原始数据中的PN码进行码元同步，得到原始数据中的同步点；
在本步骤中主要是找到原始数据中的PN码的起始点，根据设置的PN码跟 原始信号进行移位相关，如图3所示，在移位相关的过程中计算相关峰，其相 关峰值大于设置的门限，则确定该以为点索引K为PN码的同步点，后续计算 则以该同步点位起始点。
这里需要说明是，此处的PN码是指重采样之后的PN码。
S202，计算原始数据中的PN码与同步点之后的原始数据点的乘积，根据乘 积结果得到基带信号，并对基带信号进行滤波去除干扰；
该步骤的具体处理过程如图3所示，该步骤是对原始信号进行解扩，得到 基带信号，并对基带信号进行滤波去除干扰，求出PN码跟同步点之后的对应原 始数据点的乘积，PN码不断重复，直至将全部原始数据点计算完成，再将乘积 结果通过低通滤波器，该低通滤波器的截止带宽为码元速率。
S203，将滤除干扰的基带信号与PN码序列进行重复点乘，得到重构后的目 标信号。
对步骤S202中得到的结果进行自适应滤波，使得信号的幅度与原始信号相 似。
S103，根据重构的目标信号以及邻星信号，进行时频差参数估计运算，得 到对应的时差以及频差。
在最终重构出目标信号之后，将重构后的目标信号和邻星信号带入到互模 糊函数中进行时频差参数估计，由于通过该方法可以对目标信号直接进行重构， 完全滤除了邻星的额干扰信号对主星的原始信号的干扰，所以在进行互模糊函 数计算时，只会计算出一个超过门限的信噪比，进而确保获取正确的时差以及 频差。
对应本发明实施例所提供的方法，本发明实施例中还提供了一种基于信号 重构的卫星定位***，如图3所示为本发明实施例中一种基于信号重构的卫星 定位***的结构示意图，该***包括：
获取模块401，用于获取主卫星的原始信号，并在所述原始信号中解调出目 标对象的原始数据；
信号重构模块402，用于根据所述原始数据进行目标信号重构，得到重构后 的目标信号；
时频差参数估计模块403，用于根据重构的目标信号以及邻星信号，进行时 频差参数估计运算，得到对应时差以及频差。
进一步，在本发明实施例中，所述时频差参数估计模块403，具体用于对所 述原始数据中的PN码进行码元同步，得到所述原始数据中的同步点；计算在所 述原始数据中的PN码与同步点之后的原始数据点的乘积，根据乘积结果得到基 带信号，并对所述基带信号进行滤波去除干扰；将滤除干扰的基带信号与PN码 序列进行重复点乘，得到重构后的目标信号。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知 了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权 利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申 请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及 其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种基于信号重构的卫星定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取主卫星的原始信号，并在所述原始信号中解调出目标对象的原始数据；
根据所述原始数据进行目标信号重构，得到重构后的目标信号；
根据重构的目标信号以及邻星信号，进行时频差参数估计运算，得到对应时差以及频差。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述原始数据进行目标信号重构，得到重构后的目标信号，包括：
对所述原始数据中的PN码进行码元同步，得到所述原始数据中的同步点；
计算在所述原始数据中的PN码与同步点之后的原始数据点的乘积，根据乘积结果得到基带信号，并对所述基带信号进行滤波去除干扰；
将滤除干扰的基带信号与PN码序列进行重复点乘，得到重构后的目标信号。
3.一种基于信号重构的卫星定位***，其特征在于，所述***包括：
获取模块，用于获取主卫星的原始信号，并在所述原始信号中解调出目标对象的原始数据；
信号重构模块，用于根据所述原始数据进行目标信号重构，得到重构后的目标信号；
时频差参数估计模块，用于根据重构的目标信号以及邻星信号，进行时频差参数估计运算，得到对应时差以及频差。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述时频差参数估计模块，具体用于对所述原始数据中的PN码进行码元同步，得到所述原始数据中的同步点；计算在所述原始数据中的PN码与同步点之后的原始数据点的乘积，根据乘积结果得到基带信号，并对所述基带信号进行滤波去除干扰；将滤除干扰的基带信号与PN码序列进行重复点乘，得到重构后的目标信号。
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