窄带跳频信号TDOA定位方法、装置、系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种窄带跳频信号TDOA定位方法、装置、系统，其中的方法包括：获取目标时刻的目标信号，目标信号匹配于对应一个基站在目标时刻自目标无人机接收到的TDOA接收信号；针对于任意两个基站在同一目标时刻的目标信号，确定广义互相关函数，广义互相关函数表征了两个基站在同一目标时刻的一对目标信号之间的相关性随时差变化的函数关系；根据多个目标时刻的所述广义互相关函数，确定融合相关函数，融合相关函数表征了两个基站的多个目标信号之间的相关性随时差变化的函数关系；根据融合相关函数，确定两个基站之间的目标时差信息；根据p个基站的(p‑1)*p/2个目标时差信息，确定目标无人机的位置；其中p≥3。

【技术实现步骤摘要】
窄带跳频信号TDOA定位方法、装置、系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种窄带跳频信号TDOA定位方法、装置、系统。
技术介绍
TDOA到达时差定位技术是利用无人机信号到达不同探测站点的时间差来进行定位的技术，所以其定位精度主要取决于时差估计精度。广义互相关法，其可以用来估计时延，两路信号经过广义互相关处理后会得到互相关函数的相关函数信息，利用相关函数信息可以估计出时延信息，而无人机信号的带宽和是否跳频对时差估计会产生造成很大的影响。窄带跳频信号具有带宽窄、频率跳变和非平稳等特点，而带宽是影响TDOA定位精度的因素，带宽越宽定位精度越高。在现有技术中，通过窄带跳频信号对无人机进行定位的技术手段中，由于窄带跳频信号的信号带宽太窄，使得采用TDOA技术定位精确度不高。
技术实现思路
本专利技术提供一种窄带跳频信号TDOA定位方法、装置、系统，以解决窄带跳频信号TDOA定位的精确度不高的问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种窄带跳频信号TDOA定位方法，包括：获取目标时刻的目标信号，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，包括：/n获取目标时刻的目标信号，所述目标信号匹配于对应一个基站在所述目标时刻自目标无人机接收到的TDOA接收信号；/n针对于任意两个基站在同一目标时刻的目标信号，确定广义互相关函数，所述广义互相关函数表征了所述两个基站在同一目标时刻的一对目标信号之间的相关性随时差变化的函数关系；/n根据多个目标时刻的广义互相关函数，确定融合相关函数，所述融合相关函数表征了所述两个基站的多个目标信号之间的相关性随时差变化的函数关系；/n根据所述融合相关函数，确定所述两个基站之间的目标时差信息；/n根据p个基站的(p-1)*p/2个目标时差信息，确定所述目标无人...

【技术特征摘要】
1.一种窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，包括：
获取目标时刻的目标信号，所述目标信号匹配于对应一个基站在所述目标时刻自目标无人机接收到的TDOA接收信号；
针对于任意两个基站在同一目标时刻的目标信号，确定广义互相关函数，所述广义互相关函数表征了所述两个基站在同一目标时刻的一对目标信号之间的相关性随时差变化的函数关系；
根据多个目标时刻的广义互相关函数，确定融合相关函数，所述融合相关函数表征了所述两个基站的多个目标信号之间的相关性随时差变化的函数关系；
根据所述融合相关函数，确定所述两个基站之间的目标时差信息；
根据p个基站的(p-1)*p/2个目标时差信息，确定所述目标无人机的位置；其中p≥3。


2.根据权利要求1所述的窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，获取目标时刻的目标信号，包括：
获取所述目标时刻的TDOA接收信号；
提取所述TDOA接收信号中的多个窄带信号片段；
将所述多个窄带信号片段合成为所述目标信号。


3.根据权利要求2所述的窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，所述窄带信号片段是通过时频二维滤波函数提取的，所述时频二维滤波函数包括窗函数。


4.根据权利要求3所述的窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，所述窄带信号片段是通过以下公式确定的：



ni(t)＝Fi(n(t))；
式中：
ri(t)表征了所述目标时刻的第i个窄带信号片段；
ni(t)表征了所述目标时刻的第i个窄带信号片段中叠加的噪声信号函数；
Fi(n(t))表征了对所述目标时刻的TDOA接收信号中的噪声信号进行滤波，并提取出第i个窄带信号片段中叠加的噪声信号函数；
mi(t-Δt)表征了所述目标时刻的第i个窄带信号片段的幅度函数；
ui(t-Δt)表征了所述窗函数；
Δt表征了所述目标时刻目标无人机发出的无人机通讯信号到达对应基站的时延。


5.根据权利要求2所述的窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，所述目标信号是通过以下公式确定的；



式中：
vk(t)表征了第k个目标时刻的所述目标信号；
M表征了所述目标信号包括M个所述窄带信号片段。


6.根据权利要求2所述的窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，根据多个目标时刻的广义互相关函数，确定融合相关函数，包括以下至少之一：
对所述多个目标时刻的广义互相关函数进行相加，将得到的函数作为所述融合相关函数；
对所述多个目标时刻的广义互相关函数进行相加并求得平均值，将得到的函数作为所述融合相关函数；
对所述多个目标时刻的广义互相关函数进行加权求和，将得到的函数作为所述融合相关函数。


7.根据权利要求6所述的窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，所述融合相关函数是通过以下公式进行确定的：



式中，
τ表征了a基站与b基站接收到所述目标信号的时差；
ρab(τ)表征了所述a基站与所述b基站的L个目标信号的融合相关函数；
ρkab(τ)表征了所述a基站与所述b基站的第k个广义互相关函数。


8.根据权利要求1至7任一项所述的窄带跳频信号TDOA定位方法，其特征在于，根据所述融合相关函数，确定所述两个基站之间的时差信息，包括：
确定所述融合函数中相关性最大值对应的时差为所述目标时差信息。


9.一种窄带跳频信号TDOA定位装置，其特征在于，包括：
目标信号获取模块，用于获取目标时刻的目标信号，所述目标信号匹配于对应一个基站在所述目标时刻自目标无人机接收到的TDOA接收信号；
广义互相关确定模块，用于针对于任意两个基站在同一目标时刻的目标信号，确定广义互相关函数，所述广义互相关函数表征了所述两个基站在同一目标时刻的一对目标信号之间的相关性随时差变化的函...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，刘鑫，任澳东，姜化京，
申请(专利权)人：上海特金信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31