一种基于北斗信号同步序列的测距方法技术

本发明专利技术公开了一种基于北斗信号同步序列的测距方法，利用北斗信号在帧结构中的固定位置，结合上行同步序列，提出一种估算移动终端与基站之间距离的方法；通过对空间信道环境，空间传播信号以及测距方法的仿真研究表明此方法能够进行精确测距，进而可用于确定移动终端的准确位置。端的准确位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗信号同步序列的测距方法


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，特别涉及一种基于北斗信号同步序列的测距方法。

技术介绍

[0002]为提高用户的导航定位效率，相关文献采用中小规模并行信号传输方式和大规模并行信号传输方式使用复数移位伪随机码发生器产生Hzb码的专用测距码对中小规模分组或大规模分组的导航电文进行扩频、调制，利用单天线或多天线发射导航信号，实现了导航信号的准实时和实时传输。
[0003]在测距码的相位分配上，当前全球四大卫星导航系统只进行了导航卫星测距码的相位分配，其中北斗卫星导航系统利用一个二进制移位伪随机码发生器的最后一个寄存器的抽头输出与另一个二进制移位伪随机码发生器的任两个不同寄存器的抽头输出进行模二和，得导航卫星测距码；而进行中小规模和大规模并行导航信号准实时和实时传输的相关文献在导航卫星测距码和各并行信号传输支路的公用子测距码的相位分配上过于简单，不够准确。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种基于北斗信号同步序列的测距方法，其目的是解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于北斗信号同步序列的测距方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：确定北斗信号在帧结构中的固定位置，针对北斗信号透明传输外同步网络，设计北斗卫星传输空口帧结构，对卫星信道进行物理划分；
[0008]步骤2：在物理层子帧中设置一个时隙的上行同步码序列，设置一个时间段作为上行同步调整信息资源；
[0009]步骤3：用户终端移动到目标位置后，向目标位置发送步骤2所述的上行同步码序列，目标位置根据该子帧中的上行同步码序列，判断用户终端在该目标位置是否达到上行同步，如果是，建立用户终端与目标位置的同步，结束硬切换过程，否则，转入步骤4；
[0010]步骤4：目标位置将大步长的上行同步调整量通过上行同步调整信息资源发送给用户终端，该上行同步调整信息资源承载了上行同步调整量，用户终端按照该上行同步调整量调整上行同步码序列的发送时间并且按照该时间发送上行同步码序列给目标位置，目标位置判断用户终端是否达到上行同步，如果是，同步建立用户终端与目标位置的上行同步，否则，转入步骤5；
[0011]步骤5：根据目标位置判断进行同步调整的次数是否超预先设置的阈值次数M，如果没有超过，转入步骤4，如果超过，转入步骤6；
[0012]步骤6、目标位置将小步长的上行同步调整量通过上行同步调整信息资源发送给
用户终端，该上行同步调整信息资源承载了上行同步调整量，用户终端按照该上行同步调整量调整上行同步码序列的发送时间并且该时间发送上行同步码序列发送给目标位置，目标位置判断用户终端是否达到上行同步，如果同步，建立用户终端与目标位置的上行同步，否则，转入步骤7；
[0013]步骤7：目标位置判断进行同步调整的次数是否超过预先设置的阈值次数M+N，如果没有超过，转入步骤6，如果超过，结束硬切换过程；
[0014]步骤8：利用北斗信号在帧结构中的固定位置，分别获取至少两个基站各自广播的基站位置信息；分别确定移动终端与所述至少两个基站中每一个基站之间的距离；结合上行同步序列，根据所述至少两个基站中每一个基站的位置信息以及移动终端与每一个基站之间的距离确定移动终端位置信息。
[0015]进一步的，对卫星信道进行物理划分方法，内容包括开机同步随机接入，注册入网接入，入网后资源分配过程；所述北斗卫星传输空口帧结构包括前向链路帧结构和反向链路帧结构，前向链路为信关站到用户站链路，反向链路为用户站到信关站链路，前向链路和反向链路都含多个子信道。
[0016]进一步的，对卫星信道进行物理划分，前向链路物理划分为FBCH(前向广播信道)，FCCH(前向控制传输信道)、FTCH(前向数据传输信道)，其中FBCH用于同步及系统信息广播，FCCH用于反向链路数据调度信息及功率控制信息传输，实现对反向链路数据信道的资源分配，FTCH用于前向链路用户数据传输；反向链路划分为RACH(随机接入信道)，RCCH(反向链路控制传输信道)，RTCH(反向链路数据传输信道)，RACH用于用户开机时随机接入信息传输，RCCH信道用于用户初始带宽申请，RTCH用于反向链路用户数据传输。
[0017]进一步的，北斗卫星传输空口帧结构，复帧长度1s，与北斗秒脉冲一致，可简化同步算法；每一复帧含10个子帧，每个子帧长度100ms，每个子帧含32个时隙，时隙长度3.12ms；在时隙内，频域上，FCCH又细粒度划分控制调度单元，具有同时调度64个用户的能力；在广播信道FBCH上每一子帧初始位置设计1个同步时隙，配合秒脉冲时间基准进行周期性快速测距，准确修正反向链路发送提前量，实现反向链路的快速同步及数据可靠传输，确定北斗信号在帧结构中的固定位置。
[0018]本专利技术的有益效果为：
[0019]本专利技术的一种基于北斗信号同步序列的测距方法，利用北斗信号在帧结构中的固定位置，结合上行同步序列，提出一种估算移动终端与基站之间距离的方法；通过对空间信道环境，空间传播信号以及测距方法的仿真研究表明此方法能够进行精确测距，进而可用于确定移动终端的准确位置。
具体实施方式
[0020]下面来进一步说明本专利技术的具体实施方式。
[0021]需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0022]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0023]一种基于北斗信号同步序列的测距方法，包括以下步骤：
[0024]步骤1：确定北斗信号在帧结构中的固定位置，针对北斗信号透明传输外同步网络，设计北斗卫星传输空口帧结构，对卫星信道进行物理划分，对卫星信道进行物理划分方法，内容包括开机同步随机接入，注册入网接入，入网后资源分配过程；所述北斗卫星传输空口帧结构包括前向链路帧结构和反向链路帧结构，前向链路为信关站到用户站链路，反向链路为用户站到信关站链路，前向链路和反向链路都含多个子信道，对卫星信道进行物理划分，前向链路物理划分为FBCH(前向广播信道)，FCCH(前向控制传输信道)、FTCH(前向数据传输信道)，其中FBCH用于同步及系统信息广播，FCCH用于反向链路数据调度信息及功率控制信息传输，实现对反向链路数据信道的资源分配，FTCH用于前向链路用户数据传输；反向链路划分为RACH(随机接入信道)，RCCH(反向链路控制传输信道)，RTCH(反向链路数据传输信道)，RACH用于用户开机时随机接入信息传输，RCCH信道用于用户初始带宽申请，RTCH用于反向链路用户数据传输，北斗卫星传输空口帧结构，复帧长度1s，与北斗秒脉冲一致，可简化同步算法；每一复帧含10个子帧，每个子帧长度100ms，每个子帧含32个时隙，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗信号同步序列的测距方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定北斗信号在帧结构中的固定位置，针对北斗信号透明传输外同步网络，设计北斗卫星传输空口帧结构，对卫星信道进行物理划分；步骤2：在物理层子帧中设置一个时隙的上行同步码序列，设置一个时间段作为上行同步调整信息资源；步骤3：用户终端移动到目标位置后，向目标位置发送步骤2所述的上行同步码序列，目标位置根据该子帧中的上行同步码序列，判断用户终端在该目标位置是否达到上行同步，如果是，建立用户终端与目标位置的同步，结束硬切换过程，否则，转入步骤4；步骤4：目标位置将大步长的上行同步调整量通过上行同步调整信息资源发送给用户终端，该上行同步调整信息资源承载了上行同步调整量，用户终端按照该上行同步调整量调整上行同步码序列的发送时间并且按照该时间发送上行同步码序列给目标位置，目标位置判断用户终端是否达到上行同步，如果是，同步建立用户终端与目标位置的上行同步，否则，转入步骤5；步骤5：根据目标位置判断进行同步调整的次数是否超预先设置的阈值次数M，如果没有超过，转入步骤4，如果超过，转入步骤6；步骤6、目标位置将小步长的上行同步调整量通过上行同步调整信息资源发送给用户终端，该上行同步调整信息资源承载了上行同步调整量，用户终端按照该上行同步调整量调整上行同步码序列的发送时间并且该时间发送上行同步码序列发送给目标位置，目标位置判断用户终端是否达到上行同步，如果同步，建立用户终端与目标位置的上行同步，否则，转入步骤7；步骤7：目标位置判断进行同步调整的次数是否超过预先设置的阈值次数M+N，如果没有超过，转入步骤6，如果超过，结束硬切换过程；步骤8：利用北斗信号在帧结构中的固定位置，分别获取至少两个基站各自广播的基站位置信息；分别确定移动终端与所述至少两个基站中每一个基站之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梦龙，罗东向，于赫，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：