CN103675755A - 一种信号调制方法、装置及陆基导航定位系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种信号调制方法、装置及陆基导航定位系统，预先设置陆基导航定位系统中的各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，通过确定分别与每个基站中的导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应的时间片序列，进而控制对承载调整有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送，使得同一时刻，陆基导航定位系统中只有一个基站对外发送载波，实现了在伪随机码及系统带宽均与GPS/北斗卫星系统完全兼容的基础上，降低系统资源开销、避免了远近效应问题。

Description

一种信号调制方法、装置及陆基导航定位系统

技术领域

本申请涉及定位系统技术领域，特别是涉及一种信号调制方法、装置及陆基导航定位系统。

背景技术

远近效应是在移动通信系统中广泛存在的现象，在陆基导航定位系统中，如果采用和卫星导航定位原理一致的TDOA（Time Difference of Arrival，到达时间差）方法，远近效应更是一个无法避免的问题。

在陆基导航定位系统中，远近效应主要是当用户接受机处于由若干个发射基站组成的陆基导航定位系统内时，若用户向其中某一个特定的发射基站移动，则用户接收机射频前端所接收到的该基站信号强度将远远大于其他基站信号强度，在这样的情况下，用户接收机AGC（Automatic Gain Control，自动增益控制）环路将降低放大器增益，以避免接收通道饱和，但这也意味着用户接收机很难接收到其余发射基站发送来的弱信号，因而造成定位失败。

为了解决远近效应问题，现有技术中主要采用如下方法：

1）、修改TDOA定位方式中用于测距的伪随机码，即GPS、北斗卫星中使用的伪随机码，通过加长伪随机码长度并提高伪随机码速率来减小码间干扰，但此种方法通常导致改造之后的伪随机码与GPS信号/北斗卫星系统无法兼容，因此形成的这种系统无法与GPS或北斗卫星协同工作进而形成联合定位，只能作为单独的局域定位系统存在。

2）、将不同发射基站间的发射频率错开，如等间隔的每10～20MHz带宽内布置一台发射机，接收机通过带通滤波器可有效切除特定接收机的带外干扰，但是此种方法，存在改造之后的系统带宽与GPS信号/北斗卫星系统不兼容的问题，因为GPS中的GPS L1信号和北斗卫星中的北斗B1信号主瓣带宽分别为2MHz和4MHz，而通过改造之后的用户接收机结构其接收带宽将达到10MHz以上。并且，该方法中，用户接收机射频或基带电路为了将不同输入信号隔离，需要额外部署多路隔离滤波器，增加了接收机复杂度和系统资源开销。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种信号调制方法、装置及陆基导航定位系统，以实现在伪随机码及系统带宽均与GPS/北斗卫星系统完全兼容的基础上，降低系统资源开销、避免远近效应问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种信号调制方法，应用于设置有至少一个基站的陆基导航定位系统中，预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，每个基站执行以下步骤：

确定时间片序列，所述时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应；

查找预设的开关控制表中与所述时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段；

由所述控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态；

依据所述开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有所述待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

优选的，所述确定时间片序列，包括：

通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则，确定时间片序列。

优选的，所述确定时间片序列，还包括：

通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则，确定时间片序列。

优选的，还包括：

响应于用户的操作，调整所述预先设置的开关顺序。

优选的，预先通过各个基站中的控制字段表中的控制字段设置所述开关顺序。

一种信号调制装置，应用于陆基导航定位系统中的各个基站中，预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，该装置包括：时间片序列确定单元、控制字段查找单元、当前开关状态确定单元以及射频开关控制单元，其中，

所述时间片序列确定单元用于确定时间片序列，所述时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应；

所述控制字段查找单元与所述时间片序列确定单元相连接，用于查找预设的开关控制表中与所述时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段；

所述当前开关状态确定单元与所述控制字段查找单元相连接，用于由所述控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态；

所述射频开关控制单元与所述当前开关状态确定单元相连接，用于依据所述开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有所述待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

优选的，所述时间片序列确定单元通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则，确定时间片序列。

优选的，还包括：所述时间片序列确定单元通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则，确定时间片序列。

优选的，还包括：调整单元，所述调整单元与所述当前开关状态确定单元相连接，用于响应于用户的操作，调整所述预先设置的开关顺序。

一种陆基导航定位系统，所述陆基导航定位系统中设置有至少一个基站，预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，每个基站执行以下步骤：

确定时间片序列，所述时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应；

查找预设的开关控制表中与所述时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段；

由所述控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态；

依据所述开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有所述待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

本申请提供一种信号调制方法、装置及陆基导航定位系统，预先设置陆基导航定位系统中的各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，通过确定分别与每个基站中的导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应的时间片序列，进而控制对承载调整有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送，使得同一时刻，陆基导航定位系统中只有一个基站对外发送载波，实现了在伪随机码及系统带宽均与GPS/北斗卫星系统完全兼容的基础上，降低系统资源开销、避免了远近效应问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种信号调制方法流程图；

图2为本申请实施例二提供的一种信号调制装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

图1为本申请实施例一提供的一种信号调制方法流程图。

如图1所示，该方法包括：

S101、确定时间片序列。

在本申请实施例中，提供的信号调制方法，应用在设置有至少一个基站的陆基导航定位系统中，且预先设置该系统中的各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐。

在本申请实施例中，各个基站均首先确定时间片序列，该时间片序列与该基站中的导航电文序列中待发送导航电文比特相对应，优选的，确定时间片序列包括：通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则确定时间片序列，或者通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则确定时间片序列，其中，

通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则确定时间片序列的过程主要为：当基站需要对外发送载波时，首先将该基站的待发送载波上的导航电文序列中的待发送的导航电文比特，根据预先设置的历元长度以及第一生成规则，确定一个时间片序列，即将基站中待发送的导航电文比特划分成一个包含有至少一个时间片的时间片序列。优选的，在本申请实施例中第一生成规则为：将1个历元长度划分为一个时间片。

通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则确定时间片序列的过程主要为：当基站需要对外发送载波时，首先将该基站的待发送载波上的导航电文序列依据预先设置的第二生成规则确定一个时间片序列，优选的该第二生成规则为：将待发送载波上的导航电文序列上的n个导航电文比特确定为一个时间片。

在本申请实施例中，上述两种确定时间片序列的方式仅仅是本申请的优选方式，发明人还可以根据自己的需求任意设置确定时间片序列的方式。

S102、查找预设的开关控制表中与时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段。

在本申请实施例中，在每个基站中均预先设置有开关控制表，且开关控制表中设置有与该基站中当前划分的时间片序列中的每个时间片相对应的控制字段。当基站中确定时间片序列后，会查找预设的开关控制表中与时间片序列中待发送时间片相对应的控制字段。

S103、由控制字段确定当前开关状态。

在本申请实施例中，当在预设的开关控制表中查找到与时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段后，会根据该控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态。

在本申请实施例中，优选的，当时间片为通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则确定时，由控制字段确定当前开关状态的过程主要为：判断与待发送时间片相对应的控制字段的属性值，当该控制字段的属性值表示开启状态时，确定当前开关状态为开启状态，当该控制字段的属性值表示关闭状态时，确定当前开关状态为关闭状态。

在本申请实施例中，优选的，当时间片为通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则确定时，由控制字段确定当前开关状态的主要过程为：通过系统当前时间以及与待发送时间片相对应的控制字段来确定当前开关的状态，与待发送时间片相对应的控制字段的属性值随着系统时间来改变，如：当系统当前时间为t时刻时，控制字段的属性值表示关闭状态，进而确定当前开关状态为关闭状态，当系统的当前时间为t+1时刻时，控制字段的属性值表示开启状态，进而确定当前开关状态为开启状态。

在本申请实施例中，上述仅仅是本申请实施例提供的两种由控制字段确定当前开关状态的优选方式，发明人还可以根据自己的需求任意设置由控制字段确定当前开关状态的方式。

在本申请实施例中，预先设置有开关顺序，该陆基导航定位系统中分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态，优选的，该预先设置的开关顺序控制与各个基站相对应的当前开关状态依次表示开启状态，且优选的，可以通过各个基站中的控制字段表中的控制字段来设置开关顺序。

以上仅仅为本申请实施例提供的，优选的，预先设置开关顺序的方式以及开关顺序具体如何控制当前开关状态的方式，发明人还可以根据自己的需求任意设置，在此不做限定。

S104、依据开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

在本申请实施例中，当基站中确定当前开关状态后，可以依据该开关状态控制该基站射频前端中射频开关的通断，进而控制对承载调制有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

进一步，本申请实施例提供的一种信号调制方法中，还包括：

响应用户的操作，调整预先设置的开关顺序。

在本申请实施例中，可以响应用户的操作，调整预先设置的开关顺序，通过对开关顺序的调整可以避免系统中各个基站总是以相同的开关顺序对外发送载波，进而影响扩频频谱的平坦性以及随之而来的窄带干扰的问题。

在本申请实施例中，当时间片为通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则确定时，优选的，基站每次对外发送一个待发送导航电文比特中的时间片，当系统中的各个基站以预先设置的开关顺序依次发送完该基站中的一个待发送导航电文比特中的时间片后，可以响应用户的操作，调整预先设置的开关顺序，进而控制系统中的各个基站均以调整后的开关顺序依次发送每个基站中下一个待发送导航电文中比特中的时间片。

在本申请实施例中，当时间片为通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则确定时，优选的，基站每次对外发送一个时间片（n个导航电文比特），当系统中的各个基站以预先设置的开关顺序依次发送完该基站中的n个导航电文比特后，可以响应用户的操作，调整预先设置的开关顺序，进而控制系统中的各个基站均以调整后的开关顺序依次发送每个基站中的后n个导航电文比特。

本申请提供一种信号调制方法，预先设置陆基导航定位系统中的各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，通过确定分别与每个基站中的导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应的时间片序列，进而控制对承载调整有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送，使得同一时刻，陆基导航定位系统中只有一个基站对外发送载波，实现了在伪随机码及系统带宽均与GPS/北斗卫星系统完全兼容的基础上，降低系统资源开销、避免了远近效应问题。

实施例二：

图2为本申请实施例二提供的一种信号调制装置结构示意图。

如图2所示，该装置包括：时间片序列确定单元1、控制字段查找单元2、当前开关状态确定单元3以及射频开关控制单元4。

如图2所示的信号调整装置应用于陆基导航定位系统中的各个基站中，并且预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐。

时间片序列确定单元1用于确定时间片序列，时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应。其中，时间片序列确定单元可以通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则，确定时间片序列，且该时间片序列确定单元还可以通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则，确定时间片序列。

控制字段查找单元2与时间片序列确定单元1相连接，用于查找预设的开关控制表中与时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段。

当前开关状态确定单元3与控制字段查找单元2相连接，用于由控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态。

射频开关控制单元4与当前开关状态确定单元3相连接，用于依据开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

进一步的，本申请实施例提供的一种信号调制装置还包括：调整单元。

该调整单元与当前开关状态确定单元相连接，用于响应于用户的操作，调整预先设置的开关顺序。

本申请提供一种信号调制装置，应用于陆基导航定位系统中的各个基站中，且预先设置陆基导航定位系统中的各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，该装置通过确定分别与每个基站中的导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应的时间片序列，进而控制对承载调整有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送，使得同一时刻，陆基导航定位系统中只有一个基站对外发送载波，实现了在伪随机码及系统带宽均与GPS/北斗卫星系统完全兼容的基础上，降低系统资源开销、避免了远近效应问题。

实施例三：

本申请实施例三提供一种陆基导航定位系统，该陆基导航定位系统中设置有至少一个基站，且预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，每个基站执行以下步骤：

确定时间片序列，时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应；

查找预设的开关控制表中与时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段；

由控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态；

依据开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

本申请提供一种陆基导航定位系统，该陆基导航定位系统中设置有至少一个基站，并且预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，通过确定分别与每个基站中的导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应的时间片序列，进而控制对承载调整有待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送，使得同一时刻，陆基导航定位系统中只有一个基站对外发送载波，实现了在伪随机码及系统带宽均与GPS/北斗卫星系统完全兼容的基础上，降低系统资源开销、避免了远近效应问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种信号调制方法，应用于设置有至少一个基站的陆基导航定位系统中，其特征在于，预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，每个基站执行以下步骤：

确定时间片序列，所述时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应；

查找预设的开关控制表中与所述时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段；

由所述控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态；

依据所述开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有所述待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定时间片序列，包括：

通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则，确定时间片序列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定时间片序列，还包括：

通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则，确定时间片序列。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于用户的操作，调整所述预先设置的开关顺序。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先通过各个基站中的控制字段表中的控制字段设置所述开关顺序。

6.一种信号调制装置，应用于陆基导航定位系统中的各个基站中，其特征在于，预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，该装置包括：时间片序列确定单元、控制字段查找单元、当前开关状态确定单元以及射频开关控制单元，其中，

所述时间片序列确定单元用于确定时间片序列，所述时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应；

所述控制字段查找单元与所述时间片序列确定单元相连接，用于查找预设的开关控制表中与所述时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段；

所述当前开关状态确定单元与所述控制字段查找单元相连接，用于由所述控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态；

所述射频开关控制单元与所述当前开关状态确定单元相连接，用于依据所述开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有所述待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述时间片序列确定单元通过导航电文序列中的待发送导航电文比特依据预先设置的历元长度以及第一生成规则，确定时间片序列。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：所述时间片序列确定单元通过导航电文序列依据预先设置的第二生成规则，确定时间片序列。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的装置，其特征在于，还包括：调整单元，所述调整单元与所述当前开关状态确定单元相连接，用于响应于用户的操作，调整所述预先设置的开关顺序。

10.一种陆基导航定位系统，所述陆基导航定位系统中设置有至少一个基站，其特征在于，预先设置各个基站的导航电文序列中的待发送导航电文比特界严格对齐，每个基站执行以下步骤：

确定时间片序列，所述时间片序列与导航电文序列中的待发送导航电文比特相对应；

查找预设的开关控制表中与所述时间片序列中的待发送时间片相对应的控制字段；

由所述控制字段确定当前开关状态，且分别与每个基站相对应的当前开关状态以预先设置的开关顺序表示开启状态；

依据所述开关状态控制射频前端中射频开关的通断，控制对承载调制有所述待发送导航电文比特的伪随机码的载波的发送。

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